KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis aturkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa , karena atas berkat dan rahmatnya, tugas makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya .Tugas makalah ini merupakan perwujudan usaha kami untuk senantiasa menambah wawasan.Dalam pelaksaan ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihakyang tidak mungkin disebut satu persatu. Untuk itu penulismengucapkan terimakasih sedalam-dalamnya kepada semua pihak yang telahmembantu pelaksanaanpenulisan ini.Penulis menyadari bahwa tugas makalah ini masih jauh dari katasempurnasehingga penulis tidak menutup diri untuk menerima kritik dansarandaripembaca, pada akhir kata, besar harapan penulisan semoga makalah inidapatbermanfaat bagi pembaca.

DAFTAR ISI

1

KATA PENGANTAR 1DAFTAR ISI 2RINGKASAN 4BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang 51.2 Rumusan Masalah 51.3 Tujuan 51.4 Manfaat 61.5 Batasan Masalah 61.6 Sistematika pembahasan 6BAB II PEMBAHASAN2.1.1 Apa itu Megger 72.1.2 Megger Test 82.1.3 Megger Tahanan Pentahanan 92.2 Pentahanan2.2.1 Pengertian Pentahanan 102.2.2 Tujuan Pentahanan 112.2.3 Karakteristik Pentahanan yang Efektif 122.2.4 Komponen Utama Sistem Pentahanan 122.3 Pengukuran Pentahanan2.3.1 Resistansi Tanah 142.3.2 Pengukuran Tanah Jenis rt 162.3.3 Pengukuran Resistansi Pembumian 182.3.4 Pengukuran Tahanan Pentanahan 222.4 Daftar Gambar2.4.1 Rangkaian Dasar Megger 72.4.2 Meter Tahanan Pentanahan 92.4.3 Micro Ohm Meter 92.4.4 Elektroda Batang 102.4.5 Elektroda pita 132.4.6 Elektroda Plat 132.4.7 Elektroda Jembatan 132.4.8 Cara Mengukur Resistansi Jenis Tanah 142.4.9 Hubungan Elektrode dengan Konduktor 192.4.10 Susunan Pengukuran 202.4.11 Perbandingan Resistansi 212.4.12 Pembacaan Alat Ukur Pembumian 212.4.13 Hubungan Tegangan dan Arus 232.4.14 Pengoperasian Earth Tester 232.4.15 Metode Perhitungan Tahanan Pentanahan 242.5 Daftar tabel2.5.1 Nilai Rata-rata Jenis Tanah rt 152.5.2Nilai Rata-rata Resistans Pembumian untuk Elektrode Bumi 152.5.3 Rumus untuk Menghitung Resistansi Pembumian untuk Macam-macam Elektrode Bumi 16

2

BAB III PENUTUP3.1 simpulan 263.2 saran 26DAFTAR PUSTAKA 27

RINGKASAN

3

Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alatlistrik maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalahtegangan tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan.Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasiantara lain untuk:1.Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan2 . K a b e l t e g a n g a n r e n d a h 3 . K a b e l t e g a n g a n t i n g g i 4.Transformator, OCB dan peralatan listrik lainnyaPentanahan ( grounding)adalah merupakan suatu mekanisme dimanadaya listrik dihubungkan langsung dengan tanah (bumi). Tujuan utama dariadanya pentanahan adalah menciptakan jalur yanglow-impedance(tahananrendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dantransient voltage.Untuk memperoleh nilai tahanan jenis tanah yang akurat diperlukan pengukuran secara langsung pada lokasi. Jika diperlukan di lapangan harusdisiapkan hubungan atau koneksi yang mudah dilepas untuk dapat diadakan pengukuran pada tiap-tiap elektrode.

BAB I

4

PENDAHULUAN

1.1Latar BelakangDalam makalahini, saya membahas tentang suatu alat ukur yaitu megger dan pengukuran pentanahan, alat meger inisekarang sudah banyak di pakaipadakelistrikan, terutama mengukur tanahan isolasi.Salah satu usaha untuk memperkecil tegangan permukaan tanah makadiperlukan suatu pentanahan yaitu dengan cara menambahkan elektroda pentanahan yang ditanam ke dalam tanah.Oleh karena lokasi peralatan listrik biasanya tersebar dan berada padadaerah yang kemungkinannya mempunyai struktur tanah berlapis-lapis makadiperlukan perencanaan pentanahan yang sesuai, dengan tujuan untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang kecil sehingga tegangan permukaan yangtimbul tidak membahayakan baik dalam kondisi normal maupun saat terjadigangguan ke tanah. Dalam makalah ini analisa dilakukan dengan menjelaskan darisystem pengukuran pentanahan tersebut

1.2Rumusan MasalahDalam makalah ini akan membahas permasalahan tentang :

1 . S u a t u a l a t u k u r y a n g b e r n a m a m e g g e r .2 . P e n t a n a h a n .3 . P e n g u k u r a n p e n t a n a h a n .

1 . 3 T u j u a nAdapun tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut :

1.Merupakan tugas pendahuluan dari mata kuliah praktek pengukuran listrik.

2.Mengetahui apa i tu megger.3.Mengetahui sistem pentanahan dan pengukurannya.

1 . 4 M a n f a a tManfaat dari tugas makalahyang saya buat adalah untuk memberi pangetahuan kepada para pembaca agar mengetahui dan memahami megger dansystem pentanahan secara mendalam.

1.5Batasan MasalahDalam hal ini saya batasi permasalahan yang di bahas yaitu sebatastentang alat ukur listrik yaitu megger dan pentanahan serta pengukurannya.

1.6Sistematika PembahasanDalam pembahasan ini dimulai tentang megger, apa itu megger, fungsidan kegunaan dan penggunaan dari megger itu sendiri. Kemudian pembahasanmengenai pentanahan yaitu pengertian pentanahan, tujuan

5

pentanahan dankarakteristik pentanahan yang efektif. Pada pengukuran pentanahan pembahasannya mengenai resistansi tanah, pengukuran resistansi jenis tanah rt, pengukuran resistansi pembumian serta pengukurantanahan pentanahan

BAB II

6

PEMBAHASAN

2 . 1 M e g g e r2 . 1 . 1 A p a i t u M e g g e rMegger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alatlistrik maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalahtegangan tinggi arus searah, yangdiputar oleh tangan.Besar tegangan tersebut pada umumnya adalah: 500, 1.000, 2.000 atau5.000 volt dan batas pengukuran dapat bervariasi antara 0,02 sampai 20 meter ohm dan 5 sampai 5.000 meter ohm dan lain-lain sesuai dengan sumber tegangandari megger tersebut.Dengan demikian, maka sumber tegangan megger yang dipilih tidak hanya tergantung dari batas pengukur, akan tetapi juga terhadap tegangan kerja(sistem tegangan) dari peralatan ataupun instansi yang akan diuji isolasinya.Dewasa ini telah banyak pula megger yang mengeluarkan tegangantinggi, yang didapatkannya dari baterai sebesar 8 –12 volt (megger dengan sistemelektronis). Megger dengan bateri umumnya membangkitkan tegangan tinggiyang jauh lebih stabil dibanding megger dengan generator yang diputar dengantangan. Gambar rangkaian dasar megger adalah seperti gambar 2.1.Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasiantara lain untuk:1.Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan2 . K a b e l t e g a n g a n r e n d a h 3 . K a b e l t e g a n g a n t i n g g i 4.Transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya.

2.4.1 Gambar Rangkaian Dasar Magger2 . 1 . 2 M e g g e r T e s t (Test Insulasi / Insulation Test )Mengapa kita melakukan pengetesan insulation/ megger test ?? Testinsulasi dipergunakan untuk mengetahui kondisi konduktor di jaringan. Insulasiyang memadai diperlukan untuk menghindari terjadinya direct contact seperti short circuit atau ground fault. Buruknya insulasi jaringan bisa mengakibatkanterjadinya arus bocor dan bisa membahayakan nyawa seseorang. Dimungkinkan juga akan menimbulkan percikan api yang bisa mengakibatkan kebakaran.Pengetesan dilakukan dengan pengukuran tingkat kebocoran jaringanline/ phase dengan netral dan line dengan ground. Sebelum melakukan pengetesanterlebih dahulu dilakukan pemutusan hubungan komponen elektronik dan pilot lamp dengan jaringan. Metode pengetesan bisa dilakukan dengan tegangan yang berbeda sesuai dengan kebutuhan. Batas minimum insulasi yang bisa ditolerir untuk pengetesan dengan tegangan 500 VDC adalah 0,5 Meg Ohm sedangkandengan tegangan

7

1000 VDC adalah 1 Meg Ohm.Insulasi menjadi salah satu penyebab utama terbakarnya sebuah motor selain masalah elektrik dan mekanik. Sebuah motor akan mengalami penurunantingkat insulasi karena usia pakai. Jika insulasi motor telah mencapai antara 10 ~1 Meg Ohm maka perlu dilakukan preventive maintenance. Jika insulasi dibawah1 Meg Ohm berarti motor dalam kondisi kritis. Rumus Perhitungan Pengukuran Insulation Test 1.Pengukuran tegangan Rendah:Rumus≥ 1000. E (minimal)Contoh :E =380 VR isolasi= 1000 . 380= 380.000 Ω= 0.38 M ΩBila hasil pengukuran lebih dari 0.38 maka alat tersebut masih bisa dikatakan baik.2.Pengukuran Tegangan Menengah dan Tinggi:Mengunakan DC TestRumus R isolator → Arus bocor Max = …… μA

2.1.3Meter Tahanan PentanahanBiasa disebut dengan Meger Tanah atau Earth Tester, digunakan untuk mengukur tahanan pentanahan kerangka kubikel dan pentanahan kabel. Terminalalat ukur terdiri dari3 (tiga) buah, 1 (satu) dihubungkan dengan elektroda yangakan diukur nilai tahanan pentanahannya dan 2 (dua) dihubungkan denganelektroda bantu yang merupakan bagian dari alat ukurnya. Ketelitian hasiltergantung dari cukupnya energi yang ada pada baterai.

2.4.1 Gambar Rangkaian Dasar Magger Tahanan Kontakbiasa disebut dengan Micro Ohm meter dandigunakan untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung utama kubikel. Nilai yang dihasilkan adalah dalam besaranmicro atau sepersatu juta ohm.Dua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 200 Amper. Sebenarnya yangterukur pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 (dua) terminal yang terhubung dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan micro ohm.

8

2.4.2 Gambar Meter Tahanan Pentanahan

Meter Tahanan Kontakbiasa disebut dengan Micro Ohm meter dandigunakan untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung utama kubikel. Nilai yang dihasilkan adalah dalam besaranmicro atau sepersatu juta ohm.Dua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 200 Amper. Sebenarnya yangterukur pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 (dua) terminal yangterhubung dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan micro ohm.

2.4.3 Gambar Micro Ohm meter

2 . 2 P e n t a n a h a n2 . 2 . 1 P e n g e r t i a n P e n t a n a h a n

pentanahan(grounding) merupakan suatu mekanisme dimana daya listrik dihubungkan langsung dengan tanah (bumi). Seperti kita ketahui bersama bahwa arus listrik terjadi jika ada perbedaan potensial diantara 2 (dua) buah titik (node). Arus listrik selalu mengalir dari titikyang mempunyai energi potensial (Ep) yang lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi potensial lebihrendah. Hal ini terjadi sebaliknya dengan arah aliran elektron yang mengalir darititik dengan Ep yang lebih rendah ke titik yang mempunyai Ep yang lebihtinggi,mengapa dapat terjadi demikian?, ilmu elektronika yang akan menjawabnya,yakni suatu cabang ilmu fisika yang secara khusus mempelajari aliran elektron.Energi listrik atau biasa disebut dengan daya listrik (P) yang notabeneadalah merupakan hasil perkalian antara tegangan listrik (V) dengan arus listrik (I) selalu akan mengalir ke titik yang mempunyai tantangan atau rintangan atau hambatan (R) yang paling besar, mengapa bisa begitu? Fenomena ini dapatdijawab dengan percobaan dengan mempergunakan zat cair (air) dengan bejana berhubungan, misalnya bentuk setiap bejana yang berhubungan itu mempunyai perbedaan bentuk dan ukurannya, akan terlihat bahwa jika pada bejana berhubungan tersebut kita alirkan air untuk memenuhi semua bejana tersebut,maka semua bejana tersebut akan menjadi penuh secara bersamaan dalam waktuyang sama, hal ini dapat kita analogikan dengan apa yang terjadi pada energilistrik.Dengan demikian ternyata bahwa arus listrik akan mengalir jika adahambatan atau rintangan yang menghalang diantara 2 titik yang berbeda, mengapa?

9

jawabannya adalah dengan adanya rintangan atau hambatan yang ada akanmenyebabkan terjadinya perbedaan potensi pada masing-masing titik, sehinggamenyebabkan terjadinya arus listrik (I) diantara kedua titik tersebut.Jadi usahakanlah tantangan atau hambatan diantara kedua titik yang berbeda potensinya agar menjadi sekecil mungkin (mendekati nilai nol) untuk menghindari terjadinya arus listrik diantara kedua titik tersebut, karena semua penghantar mempunyai tahananmasing-masing atau disebut dengan tahanan jenis,maka untuk membuat tahanan yang benar-benar bernilai nol diantara kedua titik tersebut, yakni hanya dengan menghubungkannya ke bumi atau tanah yang akanmenyebabkan tahanan atau hambatan diantara kedua titik tersebut menjadi nolsehingga tidak ada perpindahan daya listrik yang terjadi diantara keduanya.

2 . 2 . 2 T u j u a n P e n t a n a h a nAdapun tujuan dari sistem pentanahan tersebut adalah untuk membatasi

tegangan pada bagian-bagian peralatan yang tidak seharusnya dialiri arus mis: body/casing, hingga tercapai suatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi gangguan,memberikan jaminankeselamatan dari bahaya kejut listrik, baik perlindungan dari sentuh langsung maupun tak langsung, serta perlindungan terhadap suhu berlebih yang dapatmengakibatkan kebakaran.Tujuan utama dari adanya pentanahan adalah menciptakan jalur yang low-impedance (tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage. Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek tersebut. Jika terjadi gangguan/kondisi yang tidak diinginkan, baik langsung atautidak langsung (induksi), diupayakan agar gangguan tersebut dialirkan ke tempatyg aman, misal, ke tanah. Grounding yang baik tergantung kondisi tanah (komposisi dankelembaban), semakin basah tanah maka resistansinya semakin kecil sehinggasemakin mudah mengalirkan arus/tegangan buangan. Jadi simpelnya, usahakangrounding mencapai permukaan air dan menggunakan kabel khusus grounding(penghantar) yang baik. cukup ideal jika disambungkan dengan pipa instalasi pompa/mesin air.Tambahan, berikut dari salah satu sumber tentang jenis-jenisgangguanlistrik yang sering terjadi yaitu : Blackouts, Blackouts, Line Noise, Sags, Surges,Spike/Lightning.

2.2.3Karakterist ik Pentanahan yang Efektif Karakteristik sistem pentanahan yang efektif antara lain adalah:

1.Terencana dengan baik, semua koneksi yang terdapat pada data center harusmerupakan koneksi yang sudah direncanakan sebelumnya dengan kaidah-kaidah tertentu.

2.Verifikasi secara visual dapat dilakukan.3.Sesuai dengan ukuran, TIA-942 menyediakan guideline untuk

setiapkomponen padadata center .

10

4.Menghindarkan gangguan yang terjadi pada arus listrik dari perangkat. Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem pentanahan, dengantujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material yang bersifatkonduktif pada potensial listrik yang sama.

2.2.4Komponen Utama Sistem PentanahanDalam system pentanahan komponen komponen utama yang diperlukanantara lain elektroda pentanahan dan hantaran pentanahan berperansangat besar.Elektroda Pentanahan adalah penghantar yang ditanam dalam tanah dansebagai kontak langsung dengan tanah yang diusahakan sampai mencapai titik air tanah. Bahan elektroda pentanahan ialah tembaga atau baja profil digalvanisir atau pipa galvanis, sedangkan ukuran dan jenis elektroda pentanahan bermacam-macam tergantung dari lokasi dan metode pentanahannya. Jenis elektroda pentanahan antara lain :1.Elektroda Batang / pasak yaitu elektroda dari batang logam tembaga Cu (Cupper Rod / Ground Rod ) berdiamater minimum 5/8”, atau batang logam baja profil / pipa galvanis berdiameter 1,5” yang dipancangkan tegak dalam tanahsedalam 2,75 meter. (Gambar 2.3)

Gambar 2.4.4 Elektroda Batang2.Elektroda pita ( strip plat ) yang dibentuk lingkaran ditanam minimum 0,5 – 1m dari permukaan tanah. ( Gambar 2.4)

Gambar 2.4.5 Elektroda pita3.Elektroda plat di tanam minimum 50 cm dari permukaan tanah. ( Gambar 2.5)

Gambar 2.4.6 Elektroda plat4.Elektroda jembatan ( mesh / grounding bridge ) dibuatdari s tr ip plat yangdirangkai menyerupai jembatan biasanya dipasang dibawah tower transmisi(Gambar 2.6)

11

Gambar 2.4.7 Elektroda JembatanHantaran pentanahan yaitu hantaran sebagai penyalur arus, harus jenis penghantar yang baik, kuat secara mekanis dan dilindungi untuk menjagakemungkinan gangguan mekanis yang dapat menyebabkan turunnya daya hantar ataupun terputus.

Satu hal yang sangat perlu diperhatikan dalam pemasangan sistem pentanahan adalah cara penyambungan / kontak sambung. Penyambungan harus baik dan benar sehingga memenuhi persyaratan mekanis maupun daya hantar listriknya, sambungan harus dapat dibuka dalam rangka pengujian besarnyatahanan pentanahan dan pemeliharaan.

2.3Pengukuran Pentanahan2 . 3 . 1 R e s i s t a n s T a n a hStruktur dan karakteristik tanah merupakan salah satu faktor yang mutlak diketahui karena mempunyai kaitan erat dengan perencanaan sistem pentanahanyang akan digunakan. Nilai tahanan jenis tanah harganya bermacam-macam,tergantung pada komposisi tanahnya. Batasan atau pengelompokan tahanan jenisdari berbagai macam jenis tanah pada kedalaman tertentu tergantung pada beberapa hal antara lain pengaruh temperatur, pengaruh kelembaban, dan pengaruh kandungan kimia.1 . N i l a i r e s i s t a n s j e n i s t a n a h Nilai resistans jenis tanah, rt sangat berbeda tergantung komposisi tanahseperti dapat dilihat dalam pasal 320-1 dalam PUIL 1987 atau yang ditunjukkan pada Tabel 2.1

Jenis tanah Resistansi jenis rt dalam ohm-mTanah rawa 10…..40

Tanah liat dan tanah ladang 20…..100Pasir basah 50…..200

Kerikil basah 200….3000Pasir/kerikil kering <10000

Tanah berbatu 2000….3000Air laut dan air tawar 10….100

Tabel 2.5.1Nilai rata-rata jenis tanah rtNilai-nilai tersebut pada Tabel 2.1 seluruhnya berlaku untuk

tanahlembab sampai basah. Pasir kering mutlak atau batu adalah suatu bahan isolasiyang bagus, sama seperti air destilasi. Maka elektrode bumi selalu harus ditanamsedalam mungkin dalam tanah, sehingga dalam musim kering selalu terletak dalam lapisan tanah yang basah.2.Resistans pembumianResistans pembumianelektrode bumi rt tergantung pada jenis dankeadaan tanah serta pada ukuran dan susunan elektrode.

12

Jenis elektrodePanjang pitaatau penghantar pilinPanjang batangatau pipaPelat vertikaldengan sisiatas + 1 m dalam tanah Resistansi pembumian10m,25m,50m,100m,1m,2m,3m,5m,5x1m 1x1m Jenis electrode Panjang pita

atau penghantar pilin

Panjang batang atau pita

Pelat vertical dengan sisi atas +1m dalam tanah

Resistansi pembumian

10m 25m 50m 100m20 10 5 3

1m 2m 3m 5m 70 40 30 20

0,5x1m 1x1m 35 25

Tabel 2.5.2 nilai rata-rata dari resistans pembumian untuk elektrode bumi Contoh: untuk mencapai resistans pembumian suatu elektrode bumi sebesar 5ohm, maka menurut Tabel 2.1 dan 2.2 untuk tanah liat atau ladang denganresistans jenis tanah liat atau tanah ladang dengan rt = 100 ohm-m, diperlukansesuatu elektrode pita dengan panjang 50 m atau 4-elektrode batang, masing-masing panjangnya 5m, yang disusun dalam lingkaran dengan diameter 15 m.Untuk pasir basah dengan rt=200 ohm maka terdapat resistans pembumian samadengan 6 ohm dan panjang pita pembumian 100mUntuk mendapatkan reistans pembumian yang hasilnya sama bila dipakai pelat elektrode, maka memerlukan bahan yang lebih banyak dari pada elektrode pita atau batang tanah. Contoh untuk menentukan resistans pembumian suatuelektrode:a.Suatu elektrode pita dengan ukuran 30mm x 4mm (l x t) dengan panjangL=40 mm. b.Resistans jenis tanah rt = 180 ohm-m.c.Resistans pembumian dapat dihitung dengan rumus dalam Tabel 3.

2.3.2 Pengukuran resistans jenis tanah rt.Untuk memperoleh nilai tahanan jenis tanah yang akurat

diperlukan pengukuran secara langsung pada lokasi. Jika diperlukan di lapangan harusdisiapkan hubungan atau koneksi yang mudah dilepas untuk dapat diadakan pengukuran pada tiap-tiap elektrode.Dalam tingkat perencanaan suatu sistim pembumian dengan elektrode bumi adalah sangat bermanfaat bila dihitung dahulu dengan bantuan resistans jenis tanah supaya mendapat besarnya biaya yang diperlukan.Untuk hal tersebut dalam Tabel 2.3 dapat dilihat rumus-rumus pendekatan untuk resistans pembumian R suatu elektrode bumi untuk beberapasusunan elektrode bumi. Resistans pembumian Rt suatu elektrode adalah resistansdari lapisan tanah antara elektrode bumi atau sistim pembumian dan bumi acuan/referens. Jenis l e k t r o d e P e r h i t u n g a n t e p a t P e r b a n d i n g a n p e n d e k a t a n B a t a n gJ e n i s e l e k t ro d e

P e r h i t u ng a n t e p a t

P e r b a n d i n g a n p e n d e k a t a n

B a t a n R b t = ( r t / P a d a

13

g 2 p L ) * ( l n 4 L / d )

L < 1 0 m ; R b t = r t / L p a d a n L > 10 m ; R b t = 1 , 5 r t / L

P i t a R p l = ( r t /2 p L ) * ( l n 2 L / d )

P a d a L < 1 0 m ; R b t = 2 r t / L p a d a n L >1 0 m ; R b t = 3 r t / L

D s t . n y a

Tabel 2.5.3. Rumus untuk menghitung resitans pembumian untuk macam-macam electrode bumiDi lapangan atau lokasi sering dilaksanakan dua cara pengukuran untuk menentukan tahanan jenis tanah untuk memperoleh perubahan dalam lapisan tanah:1.Pengukuran dengan elektrode ukur yang tetapSatu elektrode ukur, panjang 1 m ditanamkan tegak lurus dalam lapisantanah. Dengan alat ukur jembatan-tahanan, diukur tahanan jenis tanah dalamdaerah antara permukaan lapisan tanah dan dalamnya pemasukan elektrodetersebut. Rumus untuk tahanan pentanahan batang adalah :Rt = (rt / 2pL) x (ln (4L / d))di mana :Rt = tahanan bentang suatu elektrode dalam ohm,rt = tahanan jenis tanah dalam ohm-meter,L = panjang elektrode batang dalam m,d = jari-jari batang elektrode dalam m,ln = logarithmus (dasar e=2.7182818)Tahanan jenis tanah adalah :r t = ( R t x 2 p L ) / ( l n 4 L / d ) = (Rt 6,28 m) / ( ln 157,5) = 1,24 RtDapat dilihat bahwa nilai ukur elektrode batang (batang pengukur) dikalikandengan 1,24 untuk mendapatkan hasil tahanan jenis tanah. Untuk elektrodedengan ukuran yang lain harus ditentukan faktor yang sesuai.2.Cara mengukur menurut metode von Werner atau cara 4-batang acuan.Dalam Gambar 2.8dapat dilihat cara mengukur resistans jenis tanahdengan digunakan 4-batang acuan yang dimasukkan dalam tanah dengan jarak asepanjang satu garis lurus yang sama dan dihubungkan ke alat ukur resistans pembumian.

2.4.8 Gambar cara mengukur resistans jenis tanah

Pada ujung-ujung luar batang elektrode 1 dan 4 dialirkan arus dan pada bagian dalam dari batang elektrode 2 dan 3 diukur susut tegangan dalam lapisantanah. Dari hasil pengukuran perbandingan jembatan dapat dibaca nilaitahanan R,maka resistans jenis tanah dapat dihitung dengan rumus :Qt = 2 p x a x RtBila jarak a dalam m dan R dalam ohm, maka terdapat resistans

14

jenistanah dalam ohm-m yang diukur di sini bukan resistans jenis tanah, hanyaresistans jenis tanah semu.Cara atau metode ukur sesuai von Werner ini hanyadapat mengukur lapisan tanah sampai jarak sedalam a dari elektrode acuan.Dengan merobah-robah jarak a dapat ditemukan nilai tahanan jenis tanah dalam beberapa lapisan tanah.Seperti telah diterangkan sebelumnya lembab tanah sangatmempengaruhi resistans pembumian. Dalam musim panas dengan terik panasyang panjang, lapisan tanah sangat kering. Bila diadakan pengukuran dalam periode musim kering tersebut harus ditanam elektrode acuan yang lebih panjanguntuk menembus dalam lapisan yang basah, atau daerah lapisan tanah sekitar elektrode acuan harus dibasahinya

2.3.3Pengukuran resistansi pembumianBesarnya resistansi pembumian hanya dapat ditentukan

dengan pengukuran. Ini tak mungkin dapat dilakukan dengan alat ukur ohm-meter yang biasa, karena alat ohm-meter mempunyai tegangan AS yang kecil dan cara pengukuran ini tidak mungkin, karena logam dalam tanah yang basahmenunjukkan elemen galvanis.Untuk mengukur resistansi pembumian suatu elektrode bumi dapatdilaksanakan menurut proses pengukur arus-tegangan atau dengan alat ukur pembumian menurut pengukuran cara kompensasi:a.Pengukuran dengan metode ukur arus tegangan dalam jaringan dengan titik bintang (netral) yang dibumikan sesuai PUIL 1987 Pasal 323, b.Penghantar bumi dari elektrode bumi RA yang akan diukur dihubung dengankonduktor fase L melalui resistans yang dapat diatur dari 1000 ohm sampai 2000ohm di belakang gawai pengaman dalam sirkuit amperemeter, lihat Gambar 2.9.

Gambar 2.4.9hubungan elektrode dengan konduktor Dalam sirkuit tersebut dipasang juga voltmeter dengan tahanan internal R1 darikira-kira 40 k-ohm, di mana diukur tegangan antara elektrode acuan dan elektrode bumi bantu dengan jarak 20 ohm. Resistans pembumian dari sistim pembumian pengamanan didapatkan dari rumus RA = U/1Keburukandari metode b) ini adalah:tegangan ukur antara elektrode bumi bantu dan RA tak boleh melebihitegangan sentuh yang diizinkan, karena dapat terjadi kecelakaan,hanya dapat dilaksanakan dalam jaringan di mana titik netral langsungdibumikan (lihat a), karena bila terdapat arus bocor kecil yang mengalir ke bumi, dapat menimbulkan susut tegangan antara RA dan RS, sehinggaterdapat hasil pengukuran yang tak tepat.c.Pengukuran dengan

15

alat ukur pembumian -metode ukur arus -tegangan dengansumber tegangan sendiri.Untuk elektrode tersendiri yang diperlukan untuk pengukuran, jarak antara elektrode bantu H dan elektrode acuan S dipasang dalam jarak kira-kira20m, sedangkan untuk elektrode bumi yang disusun dalam bentuk lingkaran,radial atau kombinasi harus berjarak kira-kira 3 kali diameter sistim pembumian.Pengukuran dilakukan dengan alat ukur pembumian dengan sumber tegangan tersendiri. Tahan elektrode RE yang akan diselidiki adalah tahananantara koneksi pembumian dan elektrode acuan, dan terdiri dari tahanan peralihandari penghantar dalam lapisan tanah dan tahanan lapisan tanah di sekitar elektrode.Tahanan peralihan ini adalah relatif kecil, karena bagian penghantar adalah sangat pendek. Makin jauh dari elektrode, makin menurun tahanan darilapisan tanah, karena penampang dari lapisan tanah adalah sangat besar. Dalam jarak 20m untuk pengukuran dapat ditanam elektrode acuan dalam tanah.Bila tahanan diukur antara elektrode acuan RS dan elektrode batang RE,maka tentu termasuk juga tahanan pembumian dari elektrode acuan. Kesulitan inidapat disingkirkan dengan susunan sesuai Gambar 2.4.10.

Gambar 2.4.10susunan pengukuranDengan perantara suatu elektrode bantu H, suatu generator G menyuplaiABB dengan umpama 110 Hz dalam lapisan tanah. Susut tegangan (voltage drop) yang terjadi pada tahanan RE dari elektrode diukur dengan alat ukur tegangan U.Tahanan dari elektrode bantu RH sama sekali tak mempunyai pengaruh, jugatidak ada dari tahanan elektrode acuan RS, bila arus ukur IS dari alat ukur tegangan adalah nol; atausangat kecil.Resistans pembumian dapat dihitung dari : RE = U/ICara yang lain adalah :Pengukuran dengan alat ukur pembumian menurut metode kompensasiPengukuran resistans pembumian dengan alat ukur pembumian seringdigunakan dari pada pengukuran menurut cara ukur arus-tegangan, karena pengukurannya sangat sederhana dan tak tergantung dari tegangan jaringan.Persyaratan bahwa arus ukur IS adalah nol, dapat dicapai dengan pengukuran dengan rangkaian jembatan. Pada pengukuran ini dengan perbandingan resistans, maka tegangan antara elektrode pembumian, elektrodeacuan dan elektrode bumi bantu dibandingkan, lihat Gambar 2.4.11.

16

Gambar 2.4.11perbandingan resistansSuatu generator ABB 1-fase membangkitkan arus pembumian, teganganAS galvanik dalam lapisan tanah tidak mempengaruhinya.Alat penunjuk arus A tidak menunjuk adanya arus mengalir, bilategangan U1 pada resistans pembumian adalah sama dengan U2 atau pada tahanan perbandingan. Frekuensi generator menyimpang dari 50 Hz atau 60 Hz, danmengkontrol rectifier dari amperemeter A, maka tegangan asing dari jaringandisingkirkan. Hasil nilai tahanan dapat langsung dibaca dari alat ukur pembumian,Gambar 2.4.11dan 2.4.12.

Gambar 2.4.12pembacaan alat ukur pembumian

Gambar 2.4.11menunjukkan pengukuran dalam sirkuit 3-

konduktor.Tahanan dari penghantar E1 ke elektrode langsung dapat

diukur, sedangkans i r k u i t 4 - k o n d u k t o r d a l a m 2 . 4 . 1 2 m e m b u t u h k a n k o n d u k t o r k e 4 , u n t u k menghubungkan E2 ke bumi.Pengukuran seluruh tahanan pembumian dalam jaringan TR dibahas juga susunan batang-batang elektrode ditanam dalam tanah dalam jumlah yang banyak (multi-rod).Bila dalam jaringan yang luas sekali terdapat jumlah elektrodeyang banyak yang ingin diketahui seluruh resistans pembumian, maka harusdiselidiki menurut cara pengukuran teknis.

17

Suatu perhitungan tiap-tiap elektrode dalam jaringan hanya akanmenghasilkan resistans pembumian total yang terlalu kecil, karena tiap-tiapelektrode dalam jaringan akan saling mempengaruhinya.Pada pengukuran adalah sangat menentukan, titik pengukur yang manadipilih, dan untuk mendapatkan sustu hasil yang tepat, hanya bila diukur dari beberapa titik ukur dari pinggir keliling jaringan.

Jarak antara titik ukur tergantung dari luasnya jaringan dan biasanyaterletak antara 4000m dan 1000m.Dari tiap-tiap pengukuran tersebut dapat ditentukan jumlah resistans pembumian dari jaringan dengan menghitung secara aritmetik. Pada umumnya penyimpangan dari nilai yang dihasilkan adalah + 10% dari nilai yang sebenarnyadari jumlah resistans pembumian efektif.Cara mengukur untuk elektrode yang jumlahnya banyak adalah dengancara atau metode sudut, di mana jarak antara elektrode ukur dan elektrode bantuyang paling cocok adalah 200m sampai 300m

2.3.4Pengukuran Tahanan PentanahanPengukuran perlu dilakukan sebelum sistem dioperasikan pertama kali,waktu pemeliharaan atau setelah system ada gangguan. Sewaktu pelaksanaan pengukuran pentanahan, saluran (kawat) dari electrode ke rangka peralatan harusdilepas. Pengukuran dilakukan pada electrode dengan alat ukur EARTH TESTER.Untuk mendapatkan nilai resistansi R dari elektroda pengetanahanharuslah mempunyai parameter yang meliputi:1. Resistivitas tanah2. Resistivitas air tanah3. Dimensi elektroda pengetanahan4. Ukuran elektroda pengetanahanPUIL 2000-3.19.1.4 : Apabila hasil pengukurannya belum mencapai 5Ω, Maka Ground rood ditambah, dengan jarak 2 x panjangnya.Hukum OHM (Goerge Simon Ohm-Ahli Fisika Jerman)Pada percobaan dalam bidang listrik dan menemukan dan menemukan hubunganantara tegangan dan arus yang dilewatkan pada suatu tahanan : Apabila dalamsuatu rangkaian tertutup dihubungkan tegangan listrik sebesar 1 Volt, dan dipasang tahanan listrik 1 , maka akan mengalir arus listrik sebesar 1 Ampere yang dinyatakan dalam persamaan sbb:

Gambar 2.4.13hubungan antara tegangan dan arusPelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan denganelectrode (di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara5 sd. 10 m. Maka alat ukur akan menunjukan besar dari R-tanah lihat.

18

Gambar 2.4.14pengoperasian Earth TesterStandar besar R-tanah untuk electrode pentanahan ±5 Ohm. apabila belummencapai nilai 5 Ohm, maka electrode bisa ditambah dan dipasang diparalel.Pentanahan paling ideal apabila electrode bias mencapai sumber air atau R-tanah= 0.Contoh: Pemasangan electrode pertama (R1), setelah diukur = 12Ω Selanjutnyadi tanam lagi electrode ke 2 (R2), diukur tahanan =12Ω, Maka besar tahanan RI diparoleh dengan R2 = 6 Ω, Karena belum mencapai 5Ω, maka ditanam lagi electrode ke 3 (R3).Maka perhitungan R ekivalennya sbb:

Gambar 2.4.15metode perhitungan tahanan pentanahanAda kendala ketika suatu saat kita membangun system Grounding , setelah diukur dengan Earth Tester Nilai yang muncul 100 ohm(maks), kalauacuannya PUIL munkin anda diWajibkan menurunkannya.. Ada trik sederhana dengan menambah Rod sesuai dengan rumus mencari Nilai 2 tahanan yang di- paralelkan. (Rod dianalogikan sebagai tahanan). Kalau 100/100=50 ohm (2 rod),50/50=25 ohm (menjadi 4 rod), trus 25/25=12,5 ohm (menjadi 6 rod), trus12,5/12,5=6,25 ohm (menjadi 8 rod), terus karena nilainya dianggap bagus kalau nilai tahanannya >0 dan 5>6,25/6,25= 3,125 ohm.. maka jumlah rods yangdibutuhkan untuk menurunkan dari 100 ohm ke 3,125 adalah 10 buah rods.Setelah Grounding Ring dipastikan terhubung

19

sempurna, cek kembali denganEarth Tester nilai tahanan harusnya sudah turun drastis.Elektrode bumi selalu harus ditanam sedalam mungkin dalam tanah,sehingga dalam musim kering selalu terletak dalam lapisan tanah yang basah.Phasa sequence tester (drivel) :alat ukur untuk mencari urutan fasa (R, Sdan T) pada suatu sumber listrik.

BAB III

PENUTUP

3 . 1 S i m p u l a nMegger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-

alatlistrik maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalahtegangan tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan.Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi antara lain untuk:kabelinstalasi pada rumah-rumah/bangunan, kabel tegangan rendah, kabel tegangantinggi, transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya.Pentanahan (grounding) adalah merupakan suatu mekanisme dimanadaya listrik dihubungkan langsung dengan tanah (bumi). Adapun tujuan darisistem pentanahan tersebut adalah untuk membatasi tegangan pada bagian-bagian peralatan yang tidak seharusnya dialiri arus mis: body/casing, hingga tercapaisuatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupunsaat terjadi gangguan,memberikan jaminan keselamatan dari bahaya kejut listrik, baik perlindungan dari sentuh langsung maupun tak langsung, serta perlindunganterhadap suhu berlebih yang dapat mengakibatkan kebakaran.Untuk memperoleh nilai tahanan jenis tanah yang akurat diperlukan pengukuran secara langsung pada lokasi. Jika diperlukan di lapangan harusdisiapkan hubungan atau koneksi yang mudah dilepas untuk dapat diadakan pengukuran pada tiap-tiap elektrode.3 . 2 S a r a n

Bila hendak melakukan pengukuran pentanahan ataupun pengukuranyang lainnya haruslah melakukannya dengan prosedur yang benar dan selalumengutamakan faktor keselamatan. Gunakan alat dengan benar dan sesuai denganfungsinya.

20

DAFTAR PUSTAKA

-Elektro Indonesia. 2009. Peraturan Umum untuk Elektrode Bumi dan Penghantar Bumi ,(online), (http://www.elektroindonesia.com/elektro/ener24b.html, diakses 20 Maret2009).-Aslimeri, dkk . 2 0 0 8 . TEKNIK TRANSMISI TENAGA LISTRIK (Jilid 1), Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.-Darmanto, Mustafa. 2009. P e n g u k u r a n P e n g e t a n a h a n , (online),(http://technoku.blogspot.com/2009/01/pengukuran-pengetanahan.html,diakses 20Maret2009).-Darmanto, Mustafa. 2009.Megger Test , (online), (http://technoku.blogspot.com/2008/11/megger-test.html, diakses 20Maret2009).-Salmon, Melky. 2009. P e n t a n a h a n ( g r o u n d i n g ) , (online), (http://melkyaiboy.com/2008/08/31/pentanahan-grounding/, diakses 20Maret2009).

21