Peralatan Pengukuran Tenaga Listrik

Dalam operasi dan pemeliharaan jaringan distribusi kemampuan penggunaan alat ukur sangat dibutuhkan untuk mengetahui kondisi dan indikasi kerusakan dari sistem distribusi serta komponen pendukungnya. Berikut ini peralatan pengukuran yang digunakan dalam operasi dan pemeliharaan jaringan distribusi

Clampmeter

Clampmeter ataupun tangmeter dapat digunakan untuk mengukur arus, tegangan maupun resistansi.tangmeter ini ada beberapa tipe dan yang digunakan di pln tangmeternya mempunyai dua cara dalam pengukuran pada rangkaian.

Clampmeter

Yang pertama dengan dijepit, yaitu dengan cara memasukan salah satu kabel agar berada di tengah-tengah penjepit. Dan yang satunya lagi dengan menggunakan probe, probe merah dan probe hitam. Caranya dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

a. Clampmeter digunakan sebagai amperemeter

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang secara seri (berderet) dengan elemen listrik. Amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar.

Pengawatan Amperemeter

b. Clampmeter digunakan sebagai voltmeter

voltmeter adalah alat untuk mengukur besarnya tegangan. Voltmeter biasanya dipasang secara parallel dengan sumber tegangan maupun beban.

 

Pengawatan Voltmeter

Kwhmeter

Kwhmeter digunakan untuk mengukur energi arus bolak-balik, alat ukur ini biasa digunakan oleh konsumen listrik ataupun oleh PLN sendiri, alat ini banyak terpasang dirumah-rumah penduduk berguna untuk menentukan besar kecilnya rekening listrik si pemakai.

Mengingat sangat pentingnya arti kwhmeter, maka agar diperhatikan benar cara penyambungan alat ukur ini.

 

kwhmeter 1 fasa Gambar 3.23. Kwhmeter 3 fasa

Megger

Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan. Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi antara lain untuk: kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan, kabel tegangan rendah, kabel tegangan tinggi, transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya.

 

Megger

Phasa sequence

Phasa sequence

alat ukur ini digunakan untuk mengetahui benar / tidaknya urutan phasa system tegangan listrik 3 phasa. Alat ini sangat penting khususnya dalam melaksanakan penyambungan gardu-gardu ataupun konsumen listrik, karena kesalahan urutan phasa dapat menimbulkan :

• kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor listrik terbalik
• putaran piringan kwh meter menjadi lambat ataupun berhenti sama sekali

cara penyambungannya adalah sebagaimana terlihat pada gambar berikut

 

Pengawatan Phasa Sequence

Read More

Macam - Macam Tegangan

Sulit untuk menentukan secara tepat mengenai perhitungan tegangan yang mungkin timbul akibat kesalahan ke tanah terhadap orang yang sedang berada di dalam atau di sekitar gardu iduk, karenanya banyaknya faktor yang mempengaruhi dan tidak diketahui. Untuk menganalisis keadaan ini maka diambil beberapa pendekatan sesuai dengan kondisi orang yang sedang berada di dalam atau di sekitar gardu induk tersebut pada saat terjadi kesalahan ke tanah. Pada hakekatnya perbedaan tegangan selama mengalir nya arus gangguan tanah dapat digambarkan sebagai berikut :

• Tegangan sentuh
• Tegangan langkah
• Tegangan pindah

1 . Tegangan Sentuh

Tegangan sentuh adalah tegangan yang terdapat diantara suatu obyek yang disentuh dan suatu titik berjarak 1 meter, dengan asumsi bahwa obyek yang disentuh dihubungkan dengan kisi-kisi pengetanahan yang berada dibawahnya.

2. Tegangan Langkah

Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul di antara dua kaki orang yang sedang berdiri di atas tanah yang sedang dialiri oleh arus kesalahan ke tanah. Dalam hal ini dimisalkan jarak antara kedua kaki orang adalah 1 meter dan diameter kaki dimisalkan 8 cm dalam keadaan tidak memakai sepatu

3. Tegangan Pindah

Tegangan pindah adalah hal khusus dari tegangan sentuh, dimana tegangan ini terjadi bila pada saat terjadi kesalahan orang berdiri di dalam gardu induk, dan menyentuh suatu peralatan yang diketanahkan pada titik jauh sedangkan alat tersebut dialiri oleh arus kesalahan ke tanah. Tegangan pindah akan sama dengan tegangan pada tahanan kontak pengetanahan total. Tegangan pindah itu sulit untuk dibatasi, tetapi biasanya konduktor-konduktor telanjang yang terjangkau oleh tangan manusia telah diisolasi

Read More

Usaha Menurunkan Tegangan Permukaan Tanah

Metode konvensional untuk menurunkan tegangan permukaan tanah yang bernilai tinggi adalah dengan menurunkan tahanan jenis tanah. Beberapa zat aditif yang ditambahkan di dalam tanah terbukti mampu menurunkan tahanan jenis tanah dan secara langsung akan menurunkan tegangan permukaan tanah. 

1 Perlakuan Kimiawi Tanah

Beberapa jenis garam yang secara alamiah terkandung di dalam tanah cenderung bersifat konduktif dan menurunkan tahanan jenis tanahnya. Penambahan aditif harus diperhitungkan cermat karena beberapa aditif pada dosis tertentu cenderung bersifat korosif yang sangat dihindari dalam sistem pentanahan. Buku-buku pentanahan kuno (1930-an), menyatakan bahwa tahanan elektroda dapat turun sampai dengan 90 % dengan perlakuan kimia.

Bahan bahan yang digunakan adalah sodium klorid (garam), magnesium sulfat (garam Inggris), tembaga sulfat, sodium karbonat (soda api), dan kalsium klorid. Bahan-bahan ini disebar disekitar elektroda melalui sebuah lubang di sekeliling elektroda. Resitivitas yang dihasilkan dapat turun 0,2 Ohm-m dengan menambahkan soda api dan 0,1 Ohm-m dengan penambahan garam dapur. Bahan-bahan terbaru yang digunakan untuk menurunkan tahanan jenis tanah antara lain sebagai berikut:

• Bentonite

Bentonite adalah bahan alami berupa tanah liat berwarna coklat muda sewarna minyak zaitun dengan tingkat keasaman rendah, mempunyai pH 10,5. Bentonite mampu menyerap air disekitarnya lima kali berat bentonite sendiri dan menahannya. Dimensinya dapat mengembang 13 kali volume keringnya. Nama kimia bentonite adalah sodium montmorillonite. Dalam kondisi tak jenuh zat ini mampu menyerap kelembaban tanah sekitar dan hal ini yang menjadikan bentonite digunakan. Zat ini mempunyai resistivitas rendah sekitar 5 Ohm dan bersifat non korosif.

Bentonite berkarakter tiksotropik, berbentuk gel dan tidak mudah bereaksi sehingga sebaiknya disimpan dalam tempat tertutup. Bentonite biasa digunakan sebagai bahan pengisi untuk driven rod dalam, zat ini cenderung menempel kuat pada rod tersebut. Kondisi tanah yang sangat kering dengan periode yang cukup panjang akan mengakibatkan bentonite pecah dengan sedikit kontak elektroda terhadapnya. Aplikasi bentonite di Inggris tidak terjadi hal yang demikian karena kondisi tanah yang sangat kering jarang terjadi.

• Marcionite

Marcionite adalah bahan yang bersifat konduktif dengan kandungan kristal karbon yang cukup tinggi pada fase normalnya, dan juga mengandung belerang dan klorida dengan konsentrasi rendah. Seperti halnya bentonite, marcionite akan bereaksi korosif terhadap logam tertentu, dan memiliki tahanan jenis rendah. Logam yang digunakan sebaiknya dilapisi bitumen atau cat bitumastik sebelum dihubungkan dengan marcionite.

Aluminium, lapisan timah dan baja galvanis sebaiknya jangan dipasang pada marcionite. Marconite dapat mempertahankan kelembabannya dalam kondisi lingkungan sangat kering sehingga kelemahan bentonite dapat ditutup oleh marcionite. Marcionite juga digunakan sebagai bahan anti statik pada lantai dan tabir elektromagnetik. Marcionite terdaftar dalam merek dagang Marconi Communication System United.

• Gypsum

Adakalanya kalsium sulfat (gypsum) digunakan sebagai bahan uruk, baik dalam fase sendiri maupun dicampur dengan bentonite atau dengan tanah alami berasal dari daerah tersebut. Gypsum mempunyai kelarutan yang rendah sehingga tidak mudah dihilangkan, tahanan jenisnya rendah berkisar 5-10 Ohm-m pada kondisi jenuh. 

Dengan pH berkisar 6,2 -6,9, gypsum cenderung bersifat netral. Gypsum tidak mengkorosi tembaga, meskipun terkadang kandungan ringan  SO3 menjadi masalah pada struktur dasar dan fondasi. Zat ini tidak mahal dan biasanya dicampur dengan tanah urukan sekitar elektroda. Diklaim zat ini membantu mempertahankan tahanan yang rendah dengan periode waktu yang relatif lama, pada daerah dengan kandungan garam disekitarnya dilarutkan oleh aliran air (hujan) Resistivitas tanah yang tinggi disinyalir sebagai sebab utama tingginya tahanan tanah.

• Arang kayu

Perlakuan kimiawi terhadap tanah dirasa cocok dan murah diterapkan sebagai solusi pemecahan terhadap tingginya tahanan tanah. Metode tersebut dilakukan dengan memberikan bahan urukan (backfill material),yang digunakan adalah arang kayu untuk menurunkan resitivitas tanah. Arang kayu dimasukkan dalam lubang yang dibuat di sekitar driven ground dengan dimensi diameter 1 m dan kedalaman 3 m. 

Abu stasiun pembangkit dan arang digunakan karena kandungan karbon yang tinggi cenderung bersifat kondusif. Namun demikian bahan ini mengandung oksida karbon, titanium, potassium, sodium, magnesium atau kalsium bercampur dengan silika dan karbon. Pada kondisi basah, beberapa zat tersebut tidak dapat dielakkan bereaksi dengan tembaga dan baja menyebabkan korosi. 

Dengan demikian penggunaan arang kayu sebagai backfill material perlu dievaluasi kembali atau mungkin perlunya lapisan pelindung pada elektroda seperti bitumen ditambahkan.

Gambar: Perawatan Kimiawi Elektroda Pentanahan

2 Perawatan rutin.

Perawatan dilakukan untuk mempertahankan kondisi optimal kinerja sistem pentanahan dilakukan rutin setiap 1 tahun/ 6 bulan untuk memantau kondisi fisik saluran transmisi berikut sistem pentanahannya. Tahanan pentanahan diukur dengan metode yang telah dijelaskan sebelumnya. Kerusakan yang terjadi pada sistem pentanahan biasanya diakibatkan sambungan kendur atau korosi antar bagian elektroda.

Perbaikan dilakukan dengan mengencangkan kembali baut-baut sambungan dan membersihkan bagian elektroda dari korosi. Telah diketahui bahwa logam, khususnya besi dan baja bila ditanam dalam tanah maka akan terjadi pengaratan (korosif). Tahanan jenis tanah yang rendah menunjukan kandungan larutan garam dan air yang tinggi. Tanah dengan daya hantar tinggi maka akan tinggi pula daya korosinya

Suatu kajian yang pernah dilakukan menunjukan bahwa korosi menyebabkan logam berkurang sekitar 0,06 mm per tahun. Pemeliharaan terhadap daya korosi yang tinggi dapat dilakukan dengan cara menabur batu kecil-kecil didaerah pentanahan agar terjadi kenaikan tahanan jenis tanah sehingga daya korosi akan berkurang.

Read More

Faktor Penyebab Tegangan Permukaan Tanah

Adapun bebetapa faktor yang menyebabkan tegangan permukaan tanah adalah sebagai berikit:

1. Pengaruh Uap Lembab Dalam Tanah

Kandungan uap lembab dalam tanah merupakan faktor penentu nilai tegangan tanah. Variasi dari perubahan uap lembab akan membuat perbedaan yang menonjol dalam efektifitas hubungan elektroda pentanahan dengan tanah. Hal ini  jelas telihat pada kandungan uap lembab di bawah 20%. Nilai di atas 20% resistivitas tanah tidak banyak terpengaruh, tetapi di bawah 20% resistivitas tanah meningkat drastis dengan penurunan kandungan uap lembab.

Berkaitan dengan kandungan uap lembab, tes bidang menunjukkan bahwa dengan lapisan permukaan tanah 10 kali akan lebih baik ditahan oleh batas dasar. Elektroda yang dipasang dengan dasar batu biasanya memberikan kualitas pentanahan yang baik, hal ini disebabkan dasar-dasar batu sering tidak dapat tembus air dan menyimpan uap lembab sehingga memberikan kandungan uap lembab yang tinggi.

2. Pengaruh Tahanan Jenis Tanah

Tahanan tanah merupakan kunci utama yang menentukan tahanan elektroda dan pada kedalaman berapa elektroda harus ditanam agar diperoleh tahanan yang rendah. Tahanan tanah bervariasi di berbagai tempat dan cenderung berubah menurut cuaca. Tahanan tanah ditentukan juga oleh kandungan elektrolit di dalamnya, kandungan air, mineral-mineral dan garam-garam.

Tanah yang kering biasanya mempunyai tahanan yang tinggi, namun demikian tanah yang basah juga dapat mempunyai tahanan yang tinggi apabila tidak mengandung garam-garam yang dapat larut. Tahanan tanah berkaitan langsung dengan kandungan air dan suhu, dengan demikian dapat diasumsikan bahwa tahanan suatu sistem pentanahan akan berubah sesuai dengan perubahan iklim setiap tahunnya. Untuk memperoleh kestabilan resistansi pentanahan, elektroda pentanahan dipasang pada kedalaman optimal mencapai tingkat kandungan air yang tetap.

3. Pengaruh Temperatur

Temperatur akan berpengaruh langsung terhadap resistivitas tanah dengan demikian akan berpengaruh juga terhadap performa tegangan permukaan tanah. Pada musim dingin struktur fisik tanah menjadi sangat keras, dan tanah membeku pada kedalaman tertentu.

Air di dalam tanah membeku pada suhu di bawah 0 derajad Celcius dan hal ini menyebabkan peningkatan yang besar dalam koefisien temperatur resistivitas tanah. Koefisien ini negatif, dan pada saat temperature menurun, resistivitas naik dan resistansi hubung tanah tinggi. Pengaruh temperatur terhadap resistivitas tanah dijelaskan dalam tabel 2.1 sebagai berikut:

Tabel 2.2 Resistivitas Berbagai Jenis Tanah

4. Perubahan resistivitas tanah

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa resistivitas tanah sangat tergantung dengan material pendukung tanah, temperatur dan kelembaban. Daerah dengan struktur tanah berpasir, berbatu dan cenderung berstruktur tanah padas mempunyai resistivitas yang tinggi. Disinyalir kondisi tanah yang demikian diakibatkan kerusakan yang terjadi di permukaan tanah, berkurangnya tumbuhantumbuhan yang dapat mengikat air mengakibatkan kondisi tanah tandus dan berkurang kelembabannya.

5. Korosi

Komponen sistem pentanahan dipasang di atas dan di bawah permukaan tanah, keduanya menghadapi karakteristik lingkungan yang berlainan. Bagian yang berada di atas permukaan tanah, asap dan partikel debu dari proses industri serta  partikel terlarut yang terkadung dalam air hujan akan mengakibatkan korosi pada konduktor. Bagian di bawah tanah, kondisi tanah basah yang mengandung materi alamiah, bahan-bahan kimia yang terkontaminasi didalamnya juga dapat mengakibatkan korosi. Secara umum terdapat dua penyebab terjadinya korosi yaitu:

• Korosi bimetal (bimetallic corrosion)

Penyambungan logam yang tidak sejenis dan terdapat cairan konduktif listrik ringan adalah situasi yang sangat banyak terjadi di bawah tanah. Logam yang mempunyai sifat lebih rentan akan lebih cepat mengalami korosi. memperlihatkan klasifikasi logam berdasarkan daya tahan terhadap korosi. Jika logam terletak pada tanah dengan kandungan elektrolit tinggi, logam dengan daya tahan lebih tinggi bersifat katodik sedangkan logam yang lebih rentan bersifat anodik.

Logam yang bersifat anodik akan terkorosi. Metode untuk mencegah terjadinya korosi galvanis dengan menerapkan aturan daerah (areas rule). Area logam anodik (khususnya untuk baja) dibagi dengan area logam katodik (khusus untuk tembaga). Perbandingan antara anodik dan katodik menurun, resiko kecepatan korosi naik dengan tajam.

• Korosi kimia (chemical corrosion)

Berdasarkan skala pH, kondisi tanah dapat dibedakan menjadi kondisi asam, basa dan netral. Korosi kimia akan terjadi pada tanah asam ataupun basa. Kecepatan korosi akan dipengaruhi oleh daya tahan logam, jika logam bersifat rentan maka akan lebih cepat terkorosi. Sebagai pedoman, material yang berada di sekeliling elektroda sebaiknya relatif netral.

Read More

Pengukuran Dengan Perubahan Jenis Tanah

Tanah terbagi menjadi beberapa jenis :

1. Jenis Tanah Kapur

Gambar: Grafik Tegangan Permukaan Tanah Kapur Kedalaman 0,5 m

Tampak dari grafik di atas hasil data yang diperoleh, bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 8,2 V untuk tegangan gangguan 80 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda. Diperoleh nilai R tanah (tahanan tanah) yang cukup rendah yakni 9,2 Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. Fenomena lain yang didapati dari percobaan jenis tanah ini adalah percobaan tidak bisa dilanjutkan untuk tegangan gangguan 120 V. 

Hal ini terjadi dikarenakan kondisi tanah yang terlalu basah dikarenakan malam sebelumnya terjadi hujan yang cukup lebat ditempat tersebut. Sehingga pada saat pengukuran hanya mampu mencapai tegangan gangguan 108 V dengan arus 2,11 A, kondisi dimana terjadi hubung singkat antara elektroda pentanahan dengan pasak netral. Akibat dari kondisi beban tersebut, pengukuran kemudian tidak dilanjutkan untuk nilai tegangan gangguan yang lebih tinggi, karena dapat berakibat terjadi konsleting.

Kesimpulan sementara menunjukkan walaupun memiliki R tanah yang rendah, belum menjamin akan memiliki sistem pentanahan yang baik. Faktor lain yang mempengaruhi adalah diameter dan panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan ke dalam tanah. Konfigurasi pengukuran ini hanya mampu mendistribusikan nilai tegangan permukaan secara horizontal atau menyamping.

Jenis tanah kapur = R tanah = 6,2. Kedalaman 1 m. sudut = 0

Gambar:  Grafik Tegangan Permukaan Tanah Kapur Kedalaman 1m

Tampak dari gambar grafik di atas, hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 5,2 V untuk tegangan gangguan 80 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda. Diperoleh nilai R tanah (tahanan tanah) yang 16 cukup rendah yakni 6,2 Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. Diperoleh nilai tegangan permukaan yang kecil yakni kurang dari 1 V untuk tegangan gangguan yang lebih besar dari 80 V.

Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan bekerja lebih optimal untuk konfigurasi pengukuran seperti ini. Dengan kata lain arus gangguan tanah yang dialirkan bisa langsung di distribusikan dalam radius yang sangat kecil. Nilai tegangan permukaan masih  dipengaruhi oleh diameter dan panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan ke dalam tanah. Dan kondisi partikel dari jenis tanah kapur ini akan semakin baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi.

2. Jenis Tanah Lembab-Pasir

Jenis tanah lembab = R Tanah >> 1000 ohm. Kedalaman = 0,5 m. Sudut = 0

Gambar: Grafik Tegangan Permukaan Tanah Lembab Pasir Kedalaman 0,5 m

Tampak dari gambar grafik di atas hasil data yang diperoleh, bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 50,5 V untuk tegangan gangguan 240 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh nilai R tanah yang sangat besar yakni diatas 1k Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm.

Kenaikan nilai tegangan gangguan yang diberikan, diikuti oleh nilai tegangan permukaan yang semakin besar. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan tidak bekerja optimal untuk jenis tanah lembab-pasir seperti ini. Dengan kata lain arus gangguan tanah yang dialirkan tidak bisa langsung di distribusikan dalam radius yang sangat kecil. Bahkan nilainya semakin besar mengikuti besarnya nilai arus gangguan. 

Kondisi partikel dari jenis tanah lembab pasir ini memang kurang baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena partikel penyusunnya terdiri dari butiran-butiran batu yang memiliki rongga udara. Kondisi temperatur pun tidak banyak berperan dalam  memperbaiki sistem pentanahan untuk kondisi tanah lembab-pasir.

Jenis tanah lembab = R Tanah >> 1000 ohm. Kedalaman = 1 m. Sudut = 0

Gambar:  Grafik  Permukaan Tanah Lembab-Pasir Kedalaman 1 m

Tampak dari gambar grafik di atas, hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 48,5 V untuk tegangan gangguan 240 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh nilai R tanah yang sangat besar yakni diatas 1k Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. Kenaikan nilai tegangan gangguan yang diberikan, diikuti oleh nilai tegangan permukaan yang semakin besar. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan tidak dapat bekerja optimal untuk jenis tanah lembab-pasir seperti ini.

Dengan kata lain arus gangguan tanah yang dialirkan tidak bisa langsung didistribusikan dalam radius yang sangat kecil. Bahkan nilainya semakin besar mengikuti besarnya nilai arus gangguan. Nilai tegangan permukaan juga tidak dipengaruhi oleh panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan ke dalam tanah. Kondisi partikel dari jenis tanah lembab-pasir ini memang kurang baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena partikel penyusunnya terdiri dari butiran-butiran batu yang memiliki rongga udara. Kondisi temperatur pun tidak banyak berperan dalam memperbaiki sistem pentanahan untuk kondisi tanah lembab-pasir.

3. Jenis Tanah Lempung

Tampak dari gambar grafik di bawah, hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 7,03 V untuk tegangan gangguan 120V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh nilai R tanah yang kecil yakni 55 Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 ohm.

Jenis tanah lempung = R Tanah = 55 ohm. Kedalaman = 0,5 m. Sudut = 0

Gambar:  Grafik Tegangan Permukaan Tanah Lempung Kedalaman 0,5 m

Kenaikan nilai tegangan gangguan yang diberikan, diikuti oleh nilai tegangan permukaan yang semakin besar sampai pada tegangan gangguan 120 V. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan kurang dapat bekerja optimal untuk jenis tanah  lempung seperti ini. Arus gangguan tanah yang dialirkan baru bisa di distribusikan dalam radius yang lebih besar dibandingkan jenis tanah kapur-basah. 

Nilai tegangan permukaan juga dipengaruhi oleh panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan kedalam tanah. Jenis tanah lempung ini memang memiliki partikel yang mampu menyimpan air cukup lama. Sehingga baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena air memiliki sifat konduktor terhadap loncatan listrik. 

Jenis tanah lempung = R Tanah = 22 ohm. Kedalaman = 1 m. Sudut = 0

Gambar:  Grafik Tegangan Permukaan Tanah Lempung Kedalaman 1 m

Tampak dari gambar grafik di atas, hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 0,001 V untuk semua tegangan gangguan yang diberikan, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh nilai R tanah yang kecil yakni 22 Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. 

Nilai tegangan gangguan yang diberikan ternyata mampu terdistribusi dengan baik, bahkan nilai tegangan permukaan yang ada sangat kecil. Hal ini sangat jelas terlihat pada grafik diatas, sejak dari nilai tegangan gangguan yang kecil–besar, semua mampu disebarkan secara vertikal atau ke bawah elektroda batang. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan dapat bekerja optimal untuk jenis tanah lempung seperti ini. Arus gangguan tanah yang dialirkan baru bisa di distribusikan dalam radius yang sangat kecil dari pada jenis tanah yang lain. 

Selain itu, nilai tegangan permukaan juga dipengaruhi oleh panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan kedalam tanah. Kondisi partikel dari jenis tanah lempung ini memang cukup lama bisa menyimpan air, sehingga baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena air memiliki sifat konduktor terhadap loncatan listrik.

4. Jenis Tanah Kering-Pasir

Jenis tanah pasir = R Tanah = 1000 ohm. Kedalaman = 0,5 m. Sudut = 0

 

Gambar:  Grafik  Permukaan Tegangan Tanah Pasir Kedalaman 0,5 m

Tampak dari gambar grafik di atas hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 53 V untuk tegangan gangguan 240 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh juga nilai R tanah yang sangat besar yakni diatas 1k Ohm, dimana dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. Kenaikan nilai tegangan gangguan yang diberikan, diikuti oleh nilai tegangan permukaan yang semakin besar. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan tidak bekerja optimal untuk jenis tanah kering-pasir seperti ini. 

Jadi arus gangguan tanah yang dialirkan tidak bisa langsung di distribusikan dalam radius yang sangat kecil. Bahkan nilainya semakin besar mengikuti besarnya nilai arus gangguan. Kondisi partikel dari jenis tanah lembab-pasir ini memang kurang baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena partikel penyusunnya terdiri dari butiran-butiran batu yang memiliki rongga udara. Kondisi ini semakin buruk dengan tingginya temperatur yang ada, sehingga kondisi tanah benar-benar tidak mengandung faktor yang mampu meningkatkan sistem pentanahan yang ada.

Jenis tanah pasir = R Tanah = 1000 ohm. Kedalaman = 1 m. Sudut = 0

 

Gambar:  Grafik Permukaan Tegangan Tanah Pasir Kedalaman 1 m

Tampak dari gambar grafik di atas, hasil data yang diperoleh bahwa tegangan permukaan mencapai puncaknya sebesar 27,2 V untuk tegangan gangguan 240 V, dengan jarak 0,2 m dari elektroda batang. Diperoleh nilai R-tanah yang sangat besar yakni diatas 1k Ohm, padahal dalam sistem pentanahan disyaratkan R tanah lebih kecil dari 10 Ohm. 

Kenaikan nilai tegangan gangguan yang diberikan, diikuti oleh nilai tegangan permukaan yang semakin besar. Sehingga bisa disimpulkan sistem pentanahan tidak dapat bekerja optimal untuk jenis tanah lembab-pasir seperti ini.  Jadi arus gangguan tanah yang dialirkan tidak bisa langsung di distribusikan dalam radius yang sangat kecil. Bahkan nilainya semakin besar mengikuti besarnya nilai arus gangguan. 

Nilai tegangan permukaan juga tidak dipengaruhi oleh panjang elektroda batang yang digunakan dan dibenamkan kedalam tanah. Kondisi partikel dari jenis tanah kering-pasir ini memang kurang baik dalam mengalirkan muatan listrik manakala diberi arus gangguan yang semakin tinggi, karena partikel penyusunnya terdiri dari butiranbutiran batu yang memiliki rongga udara. Kondisi ini semakin buruk dengan tingginya temperatur yang ada, sehingga kondisi tanah benar-benar tidak mengandung faktor yang mampu meningkatkan sistem pentanahan yang ada.

Read More

Pengukuran dengan Perubahan Kedalaman Elektroda Batang

Pengaruh kedalaman elektroda batang (vertical rod) terhadap tahanan pentanahan diilustrasikan gambar grafik 1, untuk kondisi tanah uniform, sedangkan untuk kondisi tanah nonuniform diilustrasikan gambar grafik 2.

Gambar: Grafik 1 Pengaruh Kedalaman Elektroda Pada Kondisi Tanah Seragam

Gambar:  Grafik 2 Pengaruh Kedalaman Elektroda Pada Kondisi Tanah Tak Seragam

 

Kedalaman elektroda pentanahan adalah faktor penting dalam sistem pentanahan. Semakin dalam elektroda dipasang resistansi pentanahan semakin turun, hal ini disebabkan semakin dalam elektroda dipasang kelayakan kualitas secara elektris semakin baik diperoleh. 

Panjang elektroda yang dipasang sedapat mungkin dekat dengan daerah embunan permanen tanah. Kegagalan mencapai embunan tidak hanya menyebabkan resistansi yang tinggi, tetapi juga menyebabkan variasi-variasi tahanan pentanahan yang cukup kompleks selama perubahan musim. 

Resistivitas tanah jarang dijumpai memiliki nilai yang sama atau seragam, biasanya beberapa titik pertama dari kedalaman yang dekat permukaan mempunyai resistansi yang relatif tinggi dan merupakan pokok persoalan untuk mengganti pembahasan dan pengeringan karena variasi curah hujan, sedangkan tanah yang lebih dalam relatif lebih stabil.

Read More