LAPORAN

UJI TAHANAN ISOLASI

Oleh:
Ahmad Irfan Satriawan (1331120038)
Erwin Kristiono Adi (1231120043)
Jeffry Ardiansyah (1331120001)
M. Sofyan (1331120020)
Shofchatin Mardiyah (1331120019)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2014
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN
Tujuan dari praktikum ini adalah
1. Mengetahui dan memahami sistem pentanahan
2. Mengetahui cara pengukuran tahanan tanah
3. Dapat mengoperasikan alat pengukur tahanan tanah

1.2 TEORI DASAR
1.2.1 Sistem Pentanahan
Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding adalah sistem
pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang mempergunakan listrik sebagai
sumber tenaga, dari lonjakan listrik, petir dll.

Sistem pentanahan digunakan sebagai pengaman langsung terhadap peralatan
dan manusia bila terjadinya gangguan tanah atau kebocoran arus akibat kegagalan
isolasi dan tegangan lebih pada peralatan jaringan distribusi. Petir dapat
menghasilkan arus gangguan dan juga tegangan lebih dimana gangguan tersebut
dapat dialirkan ke tanah dengan menggunakan sistem pentanahan.
Sistem pentanahan yang digunakan baik untuk pentanahan netral dari suatu
sistem tenaga listrik, pentanahan sistem penangkal petir dan pentanahan untuk suatu
peralatan khususnya dibidang telekomunikasi dan elektronik perlu mendapatkan
perhatian yang serius, karena pada prinsipnya pentanahan tersebut merupakan
dasar yang digunakan untuk suatu sistem proteksi.Tidak jarang orang umum
atau awam maupun seorang teknisi masih ada kekurangan dalam memprediksikan
nilai dari suatu hambatan pentanahan. Besaran yang sangat dominan untuk
diperhatikan dari suatu sistem Pentanahan adalah hambatan sistem suatu sistem
pentanahan tersebut.
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.


1.2.2 Faktor-Faktor Yang Menentukan Tahanan Pentanahan
Tahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :
1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan
yang ditanahkan.
2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.
3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.
4. Tahanan jenis tanah ().
Pada prakteknya, tahanan elektroda dapat diabaikan namun tahanan kawat
penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang
tinggi terhadap impuls (arus) frekuensi tinggi misalnya pada saat terjadi sambaran
petir. Untuk menghindari hal itu, maka penyambungan diusahakan dibuat sependek
mungkin. Hal yang memberikan pengaruh terhadap pentanahan adalah Tahanan jenis
tanah (), tahanan jenis tanah memiliki pengaruh yang sangat dominan terhadap
pentahanan, sehingga memperhatikan tahanan jenis tanah itu sendiri dalam
mentanahkan.
Tahanan Jenis Tanah ()
Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang
hemispherical R = /2r terlihat bahwa tahanan pentanahan berbanding lurus dengan
besarnya . Untuk berbagai tempat harga ini tidak sama dan tergantung pada
beberapa faktor :
1. sifat geologi tanah
2. Komposisi zat kimia dalam tanah
3. Kandungan air tanah
4. Temperatur tanah
5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.
1. Sifat Geologi Tanah
Ini merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan
dasar dari pada tanah relatif bersifat bukan penghantar. Tanah liat umumnya
mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz bersifat sebagai
insulator.

2. Komposisi Zat Zat Kimia Dalam Tanah
Kandungan zat zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik
maupun anorganik yang dapat larut perlu untuk diperhatikan pula.Didaerah yang
mempunyai tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang
tinggi disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut. Pada daerah yang
demikian ini untuk memperoleh pentanahan yang efektif yaitu dengan menanam
elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan garam masih terdapat.
3. Kandungan Air Tanah
Kandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis
tanah ( ) terutama kandungan air tanah sampai dengan 20%. Dalam salah satu test
laboratorium untuk tanah merah penurunan kandungan air tanah dari 20% ke 10%
menyebabkan tahanan jenis tanah naik samapai 30 kali.Kenaikan kandungan air tanah
diatas 20% pengaruhnya sedikit sekali.
4. Temperatur Tanah
Temperatur bumi pada kedalaman 5 feet (= 1,5 m) biasanya stabil terhadap
perubahan temperatur permukaan. Bagi Indonesia daerah tropic perbedaan
temperatur selama setahun tidak banyak, sehingga faktor temperatur boleh dikata
tidak ada pengaruhnya.
Hal hal lain yang mempengaruhi tahanan jenis tanah
1. Kadar air, bila air tanah dangkal/penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah
didapatkan.
2. Mineral/Garam, kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan
sebaran/resistansi karena jika tanah semakin banyak mengandung logam maka arus
petir semakin mudah menghantarkan.
3. Derajat Keasaman, semakin asam PH tanah maka arus petir semakin mudah
menghantarkan.
4. Tekstur tanah, untuk tanah yang bertekstur pasir dan porous akan sulit untuk
mendapatkan tahanan sebaran yang baik karena jenis tanah seperti ini air dan mineral
akan mudah hanyut.
















BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Teknik Pengukuran Tahanan Tanah
Pengukuran tahanan pentanahan dengan alat pengukur tahanan tanah analog
(Earth tester) Pengukuran hal ini pada elektroda dengan menggunakan alat ukur Earth
Tester. Standar dalam hambatan adalah 5 ohm, bila standar tersebut masih belum bisa
didapatkan maka ditambahkan dengan jarak 2 panjangnya. Untuk mendapatkan nilai
resistansi(R) dari elektroda pentanahan, perlu memperhatikan parameter - parameter
yang meliputi :
1. Resistivitas tanah
2. Resistivitas air tanah
3. Dimensi elektroda pentanahan
4. Ukuran elektroda pentanahan
Pelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan dengan
electrode (di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara
5 sd. 10 m. Maka alat ukur akan menunjukan besar dari R-tanah lihat.

Standar besar R-tanah untuk electrode pentanahan 5 Ohm. apabila belum
mencapai 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 = 12
Selanjutnya di tanam lagi electrode ke 2 (R2), diukur tahanan = 12 , Maka
besar tahanan RI diparoleh dengan R2 = 6 , Karena belum mencapai < 5 ,
maka ditanam lagi electrode ke 3 (R3) hingga seterusnya sampai pengukuran
menunjukkan nilai < 5 ohm. Ada kendala ketika suatu saat kita
membangun sistem Grounding, setelah diukur dengan Earth Tester Nilai
yang muncul 100 ohm (maks), sehingga kita diwajibkan menurunkan < 5 ohm
sesuai standar PUIL .
Setelah Grounding Ring sudah terhubung sempurna, mengecek kembali
dengan Earth Tester sehingga nilai tahanan akan turun drastis dan sesuai dengan
standar PUIL (R < 5 ohm). 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, S dan T) pada suatu sumber listrik.

2.2 Alat yang Digunakan

Alat alat yang digunakan pada praktikum ini yakni :
(1) Earth Tester : 1 Buah
(2) Pemaku tanah : 2 Buah
(3) kabel hijau +- 5 M beserta Test Lead dan Clip : 1 Buah
(4) kabel Kuning +- 10 M beserta Test Lead dan Clip : 1 Buah
(5) Kabel Merah +- 15 M beserta Test Lead dan Clip : 1 Buah






2.3 Skema Rancangan


Gambar 2.3 Skema Rancangan Percobaan
Adapun prosedur percobaan pada praktikum ini adalah
(1) Menancapkan pemaku pertama dimana jarak 5 10 meter dari tempat grounding
yang akan diukur. Dan pemaku kedua dimana jarak 5 10 meter dari tempat
pemaku pertama.
(2) Menghubungkan kabel hijau (yang memiliki panjang + 5 meter) ke grounding
yang diukur dengan penjepit dan dihubungkan ke alat ukur earth tester pada port yang
berwarna hijau.
(3) Menghubungkan kabel warna kuning (yang memiliki panjang + 10 meter) ke
pemaku pertama dengan penjepit dan dihubungkan langsung ke alat ukur earth tester
pada pada port warna kuning.
(4) Menghubungkan kanel warna merah (yang memiliki panjang + 15 meter) ke
pemaku kedua dengan penjepit dan hubungkan langsung ke alat ukur earth tester
pada port yang berwarna merah.
(5) Setelah semua terhubung dengan benar, mengatur range switch pada earth tester
di x1 . Kemdian menekan tombol Press to tess. Lalu mencatat hasil pengukuran
pada tabel 2.4
(6) Mengulangi langkah 5, mengatur range switch pada earth tester di x10 dan
x100 . Lalu mencatat hasil percobaan pada tabel 2.4

2.4 Hasil Pengukuran
Pada praktikum pengukuran resistansi tanah ini, didapatkan hasil pengukuran yang
dapat dilihat pada tabel 2.4
Tabel 2.4 Hasil pengukuran resistansi tanah.
No Range Skala
Pengukuran
Percobaan I
(pada langkah (5))
Percobaan II
(pada langkah (6))
1 x1 5,39 (tidak
standart)
-
2 x10 - 2 (sudah
standart)


Pada praktikum ini yang dapat dianalisa dari praktikum pengukuran tahanan tanah
adalah dititik tempat pengukuran di samping Bengkel Teknik Listrik didapatkan nilai
tahanan dalamnya sangat kecil yaitu 2 disetiap single grounding nya. Hal ini sudah sesuai
dengan standar Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia yang mengatur bahwa standar
untuk tahanan tanah diharuskan lebih kecil sama dengan 5 (R<= 5 )
Hal yang dapat mempengaruhi dari tahanan tanah yakni kadar air, mineral / garam, derajat
keasaman serta tekstur dari tanah tersebut. Kadar air, bila air tanah dangkal/penghujan maka
nilai tahanan sebaran mudah didapatkan.
1. Kadar air, bila air tanah dangkal/penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah
didapatkan.
2. Mineral/Garam, kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan
sebaran/resistansi karena jika tanah semakin banyak mengandung logam maka arus petir
semakin mudah menghantarkan.
3. Derajat Keasaman, semakin asam PH tanah maka arus petir semakin
mudahmenghantarkan.
4. Tekstur tanah, untuk tanah yang bertekstur pasir dan porous akan sulit untuk
mendapatkan tahanan sebaran yang baik karena jenis tanah seperti ini air dan mineral akan
mudah hanyut.
Cara yang dapat dilakukan untuk meminimalkan resistansi tanah dapat dilakukan
dengan cara mem-paralelkan sistem pentanahan. Paralel grounding dapat meningkatkan
sistem grounding. serta dapat juga dilakukan dengan cara maksimum grounding yakni
memasukan material grounding berupa lempengan tembaga yang diikat oleh kabel BC.























BAB III
KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapatkan pada praktikum ini adalah pengukuran tahanan tanah
pada area Samping Bengkel Teknik Listrik ini sistem pentanahan masih berkerja dengan
baik. Terukur pada praktikum ini 2 . Hal ini sistem pentanahan sesuai dengan standar PUIL
(Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia).
Ketelitian dalam pembacaan alat ukur serta ketepatan dalam pemasangan alat dan bahan
pada waktu pengujian pentanahan memberikan pengaruh pada waktu melakuakan
pengukuran.