TUGAS INDIVIDU
MAKALAH TENTANG SISTEM PENTANAHAN
Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik
Dosen Pengampu : Ni Made Seniari, ST., MT
DISUSUN OLEH :
Nama : Erlani
NIM : F1B021039
Kelas : Elektro B
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
TAHUN AJARAN 2021/2022
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejalan dengan berkembangnya zaman dan semakin sempitnya tanah yang dapat
digunakan maka pembangunan perumahan di wilayah Indonesia mengalami kendala pada
perluasan bangunan. Sehingga pembangunan perumahan cenderung keatas atau bertingkat
sebagai solusi menghadapi permasalahan tersebut. Bangunan bertingkat lebih rawan
mengalami gangguan baik gangguan secara mekanik maupun gangguan alam. Salah satu
gangguan alam yang sering terjadi adalah sambaran petir.
Untuk melindungi dan mengurangi dampak kerusakan akibat sambaran petir maka
dipasang sistem pengamanan pada perumahan. Sistem pengamanan itu berupa sistem
penangkal petir beserta pentanahannya. Pemasangan sistem tersebut didasari oleh perhitungan
resiko kerusakan akibat sambaran petir terhadap perumahan.
Grounding atau pembumian instalasi listrik sangat dibutuhkan untuk mengamankan
peralatan-peralatan listrik maupun manusia yang berlokasi di sekitar ganguan. Grounding juga
mencegah terjadinya tegangan sentuh bila terjadi arus bocor. Sistem pembumian yang baik
adalah memiliki resistans sekecil mungkin, tidak lebih dari 5 Ω. Resistans pembumian
dipengaruhi oleh tahanan jenis tanah, keadaan tanah, jarak, ukuran, dan jenis elektroda serta
susunan elektroda.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa itu sistem pentanahan?
2. Tujuan sistem pentanahan?
3. Komponen-komponen yang mempengaruhi sistem pentanahan?
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi sistem pentanahan?
5. Metode pengukuran tahanan jenis tanah?
1.3 Tujuan
1. Mahasiswa mampu memahami apa itu pentanahan
2. Mahasiswa mampu memahami tujuan dibuatnya system pentanahan
3. Mahasiswa mengetahui komponen-komponen yang mempengaruhi sistem pentanahan
4. Mahasiswa mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi system pentanahan
5. Mahasiswa mengetahui metode-metode pengukuran tahan jenis tanah
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai 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 sirkuit listrik dengan bumi. System grounding ini
bekerja dengan cara meniadakan beda potensial sehingga ketika terjadi kebocoran
tegangan listrik maupun arus listrik akan langsung diarahkan ke tanah atau bumi.
2.2 Tujuan Dibuatnya System Pentanahan
Secara umum fungsi dari sistem pentanahan dan grounding pengaman adalah sebagai
berikut :
1. Mencegah terjadinya perbedaan potensial antara bagian tertentu dari instalasi secara
aman.
2. Mengalirkan arus gangguan ke tanah sehingga aman bagi manusia dan peralatan.
3. Mencegah timbul bahaya sentuh tidak langsung yang menyebabkan tegangan kejut.
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 IEEE Std 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
2.3 Komponen-Komponen Sistem Pentanahan
Komponen pentanahan terdiri dari Tanah dan Elektroda pentanahan.
1. 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
Table tahanan jenis tanah
Jenis Tanah
Tahanan Jenis (Ω)
Tanah Rawa
30
Tanah Liat Dan Tanah Ladang
100
Pasir Basah
200
Kerikil Basah
500
Pasir Dan Krikil Kering
1000
Tanah Berbatu
3000
Tabel 1. Tahanan Jenis Tanah
2. 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 :
a. Elektroda batang
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.
Gambar 1. Elektroda Batang
b. Elektroda pita
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.
Gambar 2. Elektroda Pita
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 mempunyai tahanan 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.
c. Elektroda plat
Elektroda plat, 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.
Gambar 3. Elektroda Plat
2.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Pentanahan
1. 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.
2. 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
3. Pengaruh Jumlah dan Jarak Antara Elektroda
Untuk mendapatkan Tahanan tanah yang optimal, maka jarak antara 2 elektroda
minimal sekitar 2 kali dalam elektroda.
2.5 Metode Pengukuran Tahanan Jenis Tanah
Pengukuran tahanan jenis tanah biasanya dilakukan dengan cara :
1. Metode tiga titik
Metode tiga titik (three-point methode) dimaksudkan untuk mengukur tahanan
pentanahan. Misalkan tiga buah batang pentanahan dimana batang 1 yang tahanannya
hendak diukur dan batang-batang 2 dan 3 sebagai batang pengentanahan pembantu
yang juga belum diketahui tahanannya, seperti pada gambar:
Gambar 3. Rangkaian pengukuran tahanan jenis tanah dengan Metode tiga titik
2. Metode empat titik
Peralatan yang dibutuhkan:
• 4 kutub tanah pertolongan/batang besi
• 1 buah Amperemeter
• 1 buah Voltmeter sumberdaya AC
Cara penyambungan: 4 batang besi (sebut saja sebagai batang C1, P1, P2 dan C2)
ditancapkan ke tanah dalam satu baris dengan jarak masing-masing a meter. Antara
P1 dan P2 dipasang Volt meter, antara C1 dan C2 disambungkan dengan Ampere
meter dan sumber daya AC 110/220 VAC.
Gambar 2.4. Rangkaian pengukuran tahanan jenis tanah dengan Metode empat
titik
Cara pengukuran:
Sambungkan sumber daya, ukur berapa Ampere arus yang mengalir antara C1
dan C2, misalnya I Ampere. Ukur berapa beda potensial antara P1 dan P2,
misalnya V (Volt).
Masukkan besaran pada rumus:
𝜌=2πaR
di mana
π = 3,14
a = jarak antara batang besi
R=
𝑉
𝐼
KESIMPULAN
1. 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 IEEE Std 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. Komponen-komponen Pentanahan

Tanah

Elektroda Pentanahan : Elektroda Pita, Elektroda Batang, Elektroda Pelat.
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. Metode pengukuran tahanan jenis tanah

Metode tiga titik (three-point methode)

Metode empat titik