PERBAIKAN TAHANAN PENTANAHAN DENGAN MENGGUNAKAN BENTONIT TERAKTIVASI

ABSTRACT

GROUNDING RESISTANCE IMPROVEMENT USING BENTONITE
ACTIVATED

By
DEVY ANDINI

One of the things that affect the grounding resistance is soil resistivity. Soil
resistivity is influenced by several things: the structure of the soil, the
temperature, the influence of the water content (moisture), and the effect of
chemical constituents in the soil. In this research to lose custody grounding the
addition of bentonite into the ground, but before use bentonite first in activation.
The aim of this study is to know the major changes grounding given bentonite
which has not been activated and has been activated .Grounding were given
activated bentonite has a grounding resistance value is smaller than when given
bentonite which has not been activated .Percentage changes that have been
activated bentonite in the amount of 79,97%-85,24% whereas the percentage
change in resistance grounding when given bentonite which has not been activated
by 22,84%-85,25%.
Keyword: Grounding, Soil Resistivity, Activation of bentonite

ABSTRAK

PERBAIKAN TAHANAN PENTANAHAN DENGAN MENGGUNAKAN
BENTONIT TERAKTIVASI

Oleh
DEVY ANDINI

Salah satu hal yang mempengaruhi tahanan pentanahan adalah tahanan jenis
tanah. Tahanan jenis tanah dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu struktur tanah,
temperatur, pengaruh kandungan air (kelembaban), dan pengaruh kandungan
kimia dalam tanah. Dalam penelitian ini untuk menurunkan tahanan pentanahan
dilakukan penambahan bentonit kedalam tanah, tetapi sebelum digunakan bentonit
terlebih dulu diaktivasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk Mengetahui
perubahan besar tahanan pentanahan yang diberikan bentonit yang belum
teraktivasi dan sudah teraktivasi. Pentanahan yang diberikan bentonit teraktivasi
memiliki nilai tahanan pentanahan lebih kecil dibandingkan saat diberikan
bentonit yang belum teraktivasi. Persentasi perubahan bentonit yang telah
teraktivasi yaitu sebesar 79,97%-85,24% sedangkan persentasi perubahan tahanan

pentanahan saat diberikan bentonit yang belum teraktivasi sebesar 22,84%85,25%.
Kata kunci : Tahanan pentanahan, tahanan jenis tanah, aktivasi bentonit

PERBAIKAN TAHANAN PENTANAHA}I DENGAN
MENGGU NAKAN BEilTOilIT TERAKTIVASI

(Dav{Apd"i
Skripsi

Sebagaisalah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK
UNryERSITAS LAMPUNG
BANDAR TAMPUNG

2015

:

i

:i':.'.'.

i;i,:i

ii.:ii";I

,,,,,.,,i-i,:.r
]

.-

,
| t.;:.:r:r: :.

-" ,a.t;i:-.;.:,q..,_'t.ii;

,_..:;:....-.,t"'lt'
,,,- .'
.'. ; ;!.ifj'ii,i!: aa':.:'.,
" .,..r:.i".,_
.. .

1

' . :. I

-

,

,

:,,,r '''
'

'Df.

ffifi ;
ffii{fr'u6tr1iN,i1il+;,
iiiiiii)iii:l;:,

.:;i,,. ,..up-,tgi4ryaT!:6..-ffi:;1.if

t'r

;l',i1.':1'rr

,,".

,

$t;

ri'il;,,
s.T., tr.T.

6,19P99,1,1

.

:; ,

"

0O!,,.

, .'j''l'r

''..:

r; .' '-.
,', .,:,;

"

...,

i

,i
...-1..:l;

;)i;it

.a

r

:i

1'

"i:i

:: ,i
:t

.a.:

ia'i),1

: :;: .r.

I 'i

:'fr:How,uDer$Dl5

"

:

' !,::: ,r

PERNYATAA}.I PENT]LIS

Dengan

p€mah

ini saya menyatalan bahwa dalam skipsi ini tidak t€rdapat karya
dilah*an oleh orang lain dan

yang

sepanjang pengetahuan saya juga tidak

terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali
secara tertulis diacu

dalam

ini sebagaiamana

yang dsebutkan didalam

perustakaan- Selain itu saya menyatakan pula bahura slcripsi ini dibuat oleh saya

sendiri.

Apabilapemyataan sayatidak benar sayabersedia dikenai sangsi sesuai dengan

hrftrm yang berlaku
Bandar Lampung 2 Desember 2015

DevyAndini
1015031031

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang, Bandar Lampung
pada Tanggal 10 Desember 1992, anak ketiga dari tiga
bersaudara dari Bapak Sudarmono dan Ibu Suhesti.

Pendidikan formal penulis dimulai dari SDN 2 Perumnas
Waykandis 1998 – 2004, SLTPN 19 Bandar Lampung pada tahun 2004 – 2007,
dan SMAN 6 Bandar Lampung pada tahun 2007 – 2010.
Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur SNMPTN. Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Elektro pada tahun
2011 – 2013. Selama di Himpunan Mahasiswa Elektro Penulis pernah menjabat
sebagai Kepala Departemen Sosial dan Ekonomi pada tahun 2012-2013. Pada
tahun 2012 – 2014 penulis menjabat sebagai Asisten Laboratoruim Teknik
Konversi Energi Elektrik. Pada bulan Juli – Agustus 2013 penulis melaksanakan
kerja praktek di PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumbagsel tepatnya di Sektor
Pembangkitan Tarahan (PLTU Tarahan.

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil’alamin, Puji syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat
Allah SWT atas limpahan nikmat kesehatan, rahmat, serta hidayah-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi

dengan

Judul

‘’Perbaikan

Tahanan

Pentanahan

Dengan

Menggunakan Bentonit Teraktivasi” Sebagai salah satu Syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang tulus kepada:
1. Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, dukungan, cinta dan
kasih sayang yang tak terhingga. Terimakasih banyak Pak Bu.
2.

Kakak Ari, Kakak Apri, Mba Atin dan Mba Dany yang senantiasa
memberikan doa, dukungan, cinta dan kasih sayang.

3.

Bapak Dr.Eng. Yul Martin, S.T.,M.T. selaku Dosen pembimbing utama,
terimakasih atas bimbingannya selama ini, nasihat-nasihat yang sangat
bermanfaat dan segala ilmu yang begitu banyak yang telah diberikan.

4.

Bapak Herri Gusmedi, ST.,M.T. selaku Dosen pembimbing pendamping,
terimakasih atas bimbingannya selama ini, nasihat-nasihat yang sangat
bermanfaat dan segala ilmu yang begitu banyak yang telah diberikan.

5.

Bapak Dr. Herman Halomoan Sinaga, S.T., M.T. Selaku Dosen Penguji yang
telah banyak memberikan ilmu, kritik dan saran dalam penyelesaian skripsi
ini.

6.

Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung

7.

Bapak Agus Trisanto, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
lampung.

8.

Ibu Herlinawati, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro
Universitas lampung.

9.

Seluruh Dosen Teknik Elektro. Terimakasih atas ilmu pengetahuan yang telah
diberikan.

10. Seluruh pegawai dan Staf Administrasi Jurusan Teknik Elektro.
11. Joelisca Saputra yang selalu memberikan dukungan, semangat dan segala
bantuannya pada penelitian ini.
12. Kiki Apriliya, terimakasih udah sering nemenin kemana-mana dari ke MIPA,
beli bahan-bahan, sampe nemenin ngukur, terimakasih juga udah jadi tempat
berkeluh kesah, terimakasih banyak pokoknya hehe
13. Ayu sintianingrum, terimakasih udah jadi patner yang baik banget dari awal
masuk kuliah, kenal pertama kali waktu masuk ke elektro sama ayu, kp
bareng-bareng, kuliah satu kosentrasi, dan terakhir kita nyari judul samasama, terimakasih banyak.
14. Novia malinda, terimakasih sudah menjadi emak yang baik selama di elektro,
hehe.
15. Diyan Ninda Riyansari, terimakasih sudah menjadi nenek yang baik selama di
elektro, hehe
vii

16. Maria Ulfa Mutmainah, terimakasih banyak untuk semangatnya, lulus duluan
dan itu buat semangat yang besar buat nyusul whehehe.
17. Terimakasih untuk kebersamaan selama ini, kekeluargaan yang tidak ada
putusnya,dan kekompakan yang tidak akan ada hentinya, teman – teman satu
kaderisasi Angkatan 2010 Teknik Elektro Universitas Lampung Reza, Nuril,
Ab, Agung, Anwar, afrizal, bagus, budi, devi, derri, dian, fendi,jerry, jefry,
lukman, imam, maulana, nanang, melzi, rahmad, seto, haki, dani, andri,
viktor, rendi, khoirul, ayu, muth, mahendra, yusuf, harry cuy, irvika, radi, dan
yang tidak tersebut , yang pasti akan sangat dirindukan kebersamaanya..
18. Semua pihak yang telah membantu serta mendukung dari awal kuliah hingga
terselesaikannya tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak terlepas dari kesalahan dan jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu masukan serta saran dan kritik yang membangun
sangat penulis harapkan demi perbaikan dimasa yang akan datang. Akhirnya,
semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Bandar Lampung, 2 Desember 2015
Penulis

Devy Andini

viii

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................

i

LEMBAR JUDUL ..........................................................................................

iii

LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................

iv

SANWCANA ..................................................................................................

vi

DAFTAR ISI ...................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

xii

DAFTAR TABEL ..........................................................................................

xiv

I.

II.

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ................................................................................

1

B.

Tujuan Penelitian ............................................................................

3

C.

Manfaat Masalah .............................................................................

3

D. Rumusan Masalah ...........................................................................

3

E.

Batasan Masalah .............................................................................

4

F.

Hipotesis .........................................................................................

4

G. Sistematika Penulisan .....................................................................

5

TINJAUAN PUSTAKA
A. Landasan Teori ................................................................................
1.

Sistem Pentanahan ....................................................................

7
7

2.

Bagian-bagian yang Diketanahkan ...........................................

8

3.

Elektroda Pentanahan ...............................................................

9

4.

Metode Penanaman Elektroda ..................................................

11

5.

Perbaikan Pentanahan ...............................................................

12

6.

Bentonit ....................................................................................

12

7.

Aktivasi.....................................................................................

14

8.

Pilarisasi Lempung ...................................................................

15

B. Penelitian yang Telah dilakukan .....................................................

16

III. METODOLOGI PENELITIAN

IV.

A. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................

20

B. Alat dan Bahan ................................................................................

20

C. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................

21

1.

Aktivasi Bentonit ......................................................................

21

2.

Pembuatan Lubang Pentanahan ................................................

24

3.

Penanaman Batang Elektroda ...................................................

25

4.

Proses Pengujian .......................................................................

25

D. Diagram Alir ...................................................................................

27

HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Aktivasi Bentonit .............................................................................

29

B. Hasil Pengukuran Pentanahan .........................................................

30

1.

Dengan Penambahan Bentonit Sebanyak Dua Kilogram .........

30

2.

Dengan Variasi Bentonit Sebanyak Tiga Kilogram .................

35

3.

Dengan Variasi Bentonit Sebanyak Empat Kilogram ..............

39

4.

Dengan Variasi Bentonit Sebanyak Lima Kilogram ................

42

x

C. Perbandingan Pengukuran Selama Satu Bulan ................................

46

D. Persentase Perubahan Tahanan Pentanahan Setelah Diberikan

V.

Bentonit ...........................................................................................

47

E. Pengaruh Kelembaban .....................................................................

49

F. Profil Tanah .....................................................................................

53

SIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................

58

B. Saran ................................................................................................

59

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

1

Elektroda Pita yang Terbuat dari Tembaga yang Dipilin .......................

9

2

Elektroda Batang ....................................................................................

10

3

Salah Satu Contoh Elektroda Pelat yang Terbuat dari Tembaga ............

10

4

Sistem Pentanahan Driven Rod ..............................................................

11

5

Sistem Pentanahan Counterpoise ............................................................

11

6

Sistem Pentanahan Grid ..........................................................................

12

7

Serbuk Bentonit ......................................................................................

13

8

Struktur Monmorillonit...........................................................................

13

9

Pilarisasi Lempung .................................................................................

15

10

Proses Aktivasi Bentonit ........................................................................

24

11

Skematik Pengujian Tanpa Menggunakan Bentonit...............................

26

12

Skematik Pengujian Dengan Menggunakan Bentonit yang
Belum Teraktivasi ...................................................................................

26

13

Skematik Pengujian Menggunakan Bentonit Teraktivasi.......................

27

14

Diagram Alir Penelitian ..........................................................................

27

15

Grafik Hasil Pengukuran dengan Penambahan Bentonit
Sebanyak 2 kg ........................................................................................

16

32

Grafik Hasil Pengukuran dengan Penambahan Bentonit
Sebanyak 3 kg ........................................................................................

37

17

Grafik Hasil Pengukuran dengan Penambahan Bentonit
Sebanyak 4 kg ........................................................................................

18

Grafik Hasil Pengukuran dengan Penambahan Bentonit
Sebanyak 5 kg ........................................................................................

19

44

Grafik Penguukuran Tahanan Pentanahan Dengan Menggunakan
Bentonit yang Belum Teraktivasi Selama 1 Bulan .................................

20

40

46

Grafik Penguukuran Tahanan Pentanahan Dengan Menggunakan
Bentonit yang Telah Teraktivasi Selama 1 Bulan .................................

47

21

Grafik Persentase Perubahan Nilai Tahanan Pentanahan .......................

49

22

Grafik Tahanan Pentanahan Tanpa Perlakuan Tanah Pada Pengkuran
Minggu Pertama .....................................................................................

23

Grafik Tahanan Pentanahan Dengan Penambahan Bentonit yang
Belum Teraktivasi pada Pengukuran Minggu Pertama .........................

24

51

52

Grafik Tahanan Pentanahan Dengan Penambahan Bentonit yang
Telah Teraktivasi pada Pengukuran Minggu Pertama ............................

53

25

Gambaran Pentanahan Tanpa Penambahan Bentonit .............................

54

26

Gambaran Pentanahan Dengan Penambahan Bentonit yang Belum
Teraktivasi ..............................................................................................

27

55

Gambaran Pentanahan Dengan Penambahan Bentonit yang Telah
Teraktivasi ..............................................................................................

xiii

56

DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

1

Hasil Pengukuran Dengan 2 Kg Bentonit ...............................................

31

2

Rata-rata Nilai Pentanahan dengan Bentonit Sebanyak 2 kg .................

34

3

Hasil Pengukuran Dengan 3 Kg Bentonit ...............................................

36

4

Rata-rata Nilai Pentanahan dengan Bentonit Sebanyak 3 kg ................

38

5

Hasil Pengukuran Dengan 4 Kg Bentonit ...............................................

39

6

Rata-rata Nilai Pentanahan dengan Bentonit Sebanyak 4 kg .................

41

7

Hasil Pengukuran Dengan 5 Kg Bentonit ...............................................

43

8

Rata-rata Nilai Pentanahan dengan Bentonit Sebanyak 5 kg .................

45

9

Persentase Perubahan Nilai Tahanan Pentanahan ..................................

48

10

Hasil Pengukuran Pada Minggu Pertama ...............................................

50

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Sistem pentanahan merupakan suatu sistem yang dimana adanya sambungan
antara suatu peralatan listrik atau titik netral (biasanya titik netral suatu
transformator atau generator) dengan bumi, baik secara langsung maupun melalui
impedansi. Pada sistem pentanahan terdapat beberapa hal penting yang harus
diperhatikan yaitu tahanan pada elektroda pentanahan, tahanan antara elektroda
pentanahan dan tanah, lalu tahanan dari tanah di sekitar elektroda pentanahan.
untuk tahanan pada elektroda pentanahan biasanya diabaikan karena nilai tahanan
elektroda sudah pasti lebih kecil dari tahanan tanah. Pada sistem pentanahan yang
sangat penting diperhatikan adalah nilai dari tahanan pentanahan di sekitar
elektroda pentanahan dibumikan. karena tahanan pentanahan yang rendah sebagai
penunjang sistem pentanahan dimana arus ganguan nantinya dialirkan menuju
tanah.

Nilai tahanan dari tanah sekitar elektroda itu biasanya tidak langsung didapatkan
nilai tahanan yang rendah karena pada saat membuat suatu sistem pentanahan hal
yang lebih dahulu diketahuai yaitu tempat sistem pentanahannya. Oleh karena itu
sebelum merancang sistem pentanahan terlebih dahulu melakukan analisa pada

2

tempat pentanahan yang akan digunakan. Jika di suatu daerah dengan tahanan
pentanahan yang tinggi biasanya dilakukan beberapa hal untuk memperkecil
tahanan pentanahan yaitu dengan memodifikasi elektroda pentanahan yang akan
ditanam kedalam tanah dan menambahkan suatu zat kimia kedalam tanah. Zat
kimia yang biasanya digunakan adalah bentonit. Bentonit merupakan suatu zat
kimia yang mampu menyerap air dan menahan air pada strukturnya serta
mengandung unsur-unsur yang bersifat elektrolit. Tetapi bentonit yang langsung
digunakan memiliki beberapa kelemahan yaitu tidak tahanan pada kondisi
terperatur yang tinggi.

Pada penelitian ini bertujuan menurunkan tahanan pentanahan dengan cara
menambahkan bentonit kedalam tanah, tetapi sebelum digunakan bentonit terlebih
dahulu diaktivasi. Aktivasi bentonit ini berfungsi untuk memurnikan bentonit dari
pengotornya. Lalu untuk meningkatkan daya serap dilakukan modifikasi pada
bentonit dengan cara pilarisasi. Bentonit terpilar memiliki kestabilan termal, luas
permukaan yang besar, dan sifat menyerap secara mikro atau meso. Aktivasi
bentonit dilakukan dengan

menjadikan bentonite terpilar ferri oksida(Fe2O3).

Bentonit yang telah teraktivasi ditanam bersama batang elektroda, Kemudian
tahanan pentanahan diukur dengan menggunakan earth tester dengan metode 3
titik. Pengukuran dilakukan selama 2 kali setiap hari pada pukul pagi dan siang.

Hasil penelitian ini diharapkan bentonit yang telah diaktivasi dapat menurunkan
tahanan pentanahan secra signifikan dan lebih ekonomis dari memperpanjang
batang elektroda.

3

B. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui perubahan besar tahanan pentanahan (R)
yang diberikan bentonit yang belum teraktivasi dan sudah teraktivasi .

C. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah dengan menggunakan
bentonit yang telah teraktivasi dapat menurunkan tahanan pentanahan jauh lebih
kecil dibandingkan dengan menggunakan bentonit yang belum teraktivasi.

D. Rumusan Masalah
sistem pentanahan tidak langsung didapatkan suatu nilai tahanan pentanahan yang
rendah karena pada saat membuat suatu sistem pentanahan hal yang lebih dahulu
diketahuai yaitu tempat sistem pentanahannya. Oleh karena itu ada beberapa hal
yang harus dianalisa saat ingin membuat suatu pentanahan. salah satunya adalah
tahanan jenis tanah yang sangat berpengaruh terhadap nilai tahanan pentanahan.
Tahanan jenis tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor antara antara lain struktur
tanah, temperatur, kelembaban, dan kandungan kimia pada tanah. Ada beberapa
cara untuk menurunkan tahanan pentanahan yang sering dilakukan antara lain
dengan memodifikasi elektroda pentanahan dan dengan menambahkan suatu zat
kimia. Oleh karena itu pada penelitian ini untuk menurunkan nilai tahanan
pentanahan dilakukan dengan penambahan zat kimia didalam tanah, zat kimia
yang digunakan adalah bentonit.

4

Penambahan zat kimia berupa bentonit merupakan salah satu yang banyak
digunakan, tetapi masih terdapat kelemahan-kelemahan yaitu tidak tahan suhu
yang terlalu tinggi, dan bentonit belum teraktivasi sehingga bentonit yang
digunakan belum bekerja dengan maksimal. Pada penelitian ini sebelum
digunakan untuk sistem pentanahan bentonit terlebih dahulu diaktivasi dengan
menggunakan asam sulfat untuk dimurnikan dari pengotornya, setelah itu di
lakukan pilarisasi dengan zat klimia ferri klorida (FeCl2) selanjutnya dikalsinasi
atau dipanaskan berkisar dengan suhu 120oC. Penelitian ini memiliki batasan
yaitu tidak memvariasikan jenis tanah untuk penanaman batang elektroda dan
menggunakan batang elektroda dengan panjang dan jenis yang sama.

E. Batasan Masalah
Beberapa hal yang menjadi batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :
1.

Jenis tanah yang digunakan sebagai tempat pengukuran menggunakan jenis
tanah seragam.

2.

Elektroda yang digunakan sepanjang 1 m dan dengan sistem pentanahan
batang tunggal atau driven rod.

3.

Hanya menggunakan satu model aktivasi yaitu aktivasi bentonit terpilar ferri
oksida (Fe2O3).

F. Hipotesis
Aktivasi bentonit dapat menurunkan tahanan pentanahan. Menurut penelitian
yang telah dilakukan aktivasi bentonit dapat memurnikan bentonit dari

5

pengotornya sehingga bentonit memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan
dengan bentonit yang belum teraktivasi. Selain itu bentonit teraktivasi memiliki
daya serap yang meningkat sehingga semakin banyak air yang terserap maka
tanah pentanahan semakin menjadi lembab dan bentonit teraktivasi memiliki
kestabilan terhadap termal.

G. Sistematika Penulisan
Dalam penulisan laporan tugas akhir ini terbagi dalam lima bab, yaitu:
BAB I. PENDAHULUAN
Bab I ini akan memaparkan mengenai latar belakang masalah beserta
penyelesaianya. Pada latar belakang ini dikemukakan tentang perbaikan tahanan
pentanahan dengan menggunakan bentonit teraktivasi. Setelah itu pada bab ini
pun berisi tentang tujuan dilakukannya penelitian, manfaat yang diberikan dari
penelitian, perumusan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Bab II ini akan memaparkan mengenai teori-teori dasar yang berkaitan dengan
penelitian yang dilakukan dan penelitian-penelitian yang telah dilakukan.
BAB III. METODE PENELITIAN
Bab III ini akan menjelaskan mengenai metode yang digunakan dalam proses
penelitian, dari proses aktivasi sampai pengujian tahanan pentanahan. proses
pengujian tahanan pentanahan menggunakan metode 3 titik.

6

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab IV ini berisi tentang hasil pengujian dan pembahasan tentang data-data yang
diperoleh dari pengujian. Pada bab ini yang dibahas tentang perbandingan besar
pentanahan yang diperoleh pada pentanahan tanpa perlakuan, pentanahan dengan
penambahan bentonit yang belum teraktivasi dan pentanahan dengan penambahan
bentonit yang telah teraktivasi. Kemudian dibahas mengenai perubahan tahanan
pentanahan setelah diberikan bentonit, pengaruh pengukuran pada pagi dan siang
hari, serta pengaruh bentonit setelah di timbun kedalam tanah.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab V merupakan kesimpulan dari hasil-hasil pengkajian seluruh bab kemudian
ditarik suatu kesimpulan. Diberikan juga saran-saran yang perlu dipertimbangkan
dalam upaya pengembangan lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi kumpulan referensi yang dijadikan sebagai sumber bahan acuan dalam
penulisan laporan tugas akhir ini.
LAMPIRAN
Berisi data-data perhitungan serta keterangan-keterangan lainnya.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. Landasan Teori
1.

Sistem Pentanahan

Sistem pentanahan merupakan hal yang sangat penting bagi sistem kelistrikan.
Bagian-bagian yang diketanahkan meliputi titik netral suatu sistem tenaga listrik,
bagian pembuangan muatan listrik dari arrester, kawat petir pada sepanjang
saluran transmisi dan peralatan-peralatan yang pada keadaan normal tidak dialiri
arus listrik tetapi berpotensi dialiri arus listrik. Tujuan dari sistem pentanahan
adalah[1]:
1. Mengalirkan arus ganguan ke dalam tanah baik arus ganguan yang berasal dari
surja hubung maupun surja petir.
2. Melindungi manusia dari peralatan-peralatan yang dalam keadaan normal tidak
teraliri arus tetapi berpotensi mengalirkan arus saat terjadi ganguan.
3. Sistem pentanahan juga berfungsi untuk membatasi tegangan dari fasa-fasa
yang tidak terganggu bila terjadi ganguan.
4. Menjaga tingkat kinerja peralatan sehingga sistem dapat berjalan dengan baik.

Sistem pentanahan yang efektif adalah sistem pentanahan yang memiliki nilai
pentanahan yang rendah. Tahanan pentanahan tidak boleh melebihi 5 Ω tetapi
untuk daerah yang memiliki tahanan jenis tanah sangat tinggi boleh mencapai

8

10Ω[2]. Tahanan pentanahan sangat dipengaruhi oleh tahanan jenis, ukuran
elektroda pentanahan dan banyaknya elektroda yang ditanamkan. Memperkecil
tahanan pentanahan dapat dilakukan dengan cara antara lain[3]:
a.

Mendesain elektroda pentanahan. Memperkecil tahanan pentanahan (R) bisa
dilakukan dengan mendesain bagaimana jenis elektroda dan metode elektroda
apa yang dibutuhkan sampai mendapatkan nilai tahanan pentanahan yang
sesuai.

b.

Menimbun suatu zat kimia didalam tanah. Zat kimia yang ditimbun di dalam
tanah harus memiliki persyaratan mampu menjaga nilai tahanan pentanahan
yang rendah dalam jangka waktu yang panjang, tidak larut atau hancur dalam
waktu yang lama, dan memiliki harga yang ekonomis.

c.

Mendesain elektroda pentanahan dan menimbum zat kimia didalam tanah.

2.

Bagian-bagian yang Diketanahkan [4]

Dalam suatu sistem kelistrikan terdapat beberapa bagian yang harus diketanahkan,
yaitu:
a.

Peralatan listrik yang dalam keadaan normal tidak dialiri arus listrik tetapi
pada saat terjadi ganguan berpotensi teraliri arus listrik.

b.

Pada bagian bawah arrester agar arus yang ditimbulkan petir dapat dialirkan
ke dalam tanah.

c.

kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. kawat petir ini
berada di sepanjang saluran transmisi, semua kaki tiang transmisi harus
ditanahkan agar petir yang menyambar kawat petir dapat disalurkan ke tanah
melalui kaki tiang saluran transmisi.

9

d.

Titik netral dari transformator atau titik netral dari generator.

3.

Elektroda Pentanahan[2]

Elektroda pentanahan merupakan suatu alat yang ditanam langsung didalam tanah
yang berfungsi untuk mengalirkan arus ganguan ke dalam tanah. Penghantar
pentanahan yang tidak terisolasi di dalam tanah juga bisa disebut elektroda
pentanahan. Elektroda biasanya terbuat dari tembaga, baja yang digalvanisasi
atau dilapisi tembaga.
Jenis-jenis elektroda adalah sebagai berikut:
1.

Elektroda pita merupakan suatu jenis elektroda pentanahan yang biasanya
digunakan untuk daerah yang memiliki tahanan jenis tanah yang rendah atau
dengan kata lain cocok pada daerah yang jarang mengalami kekeringan.
Elektroda pita biasanya terbuat dari bahan logam yang dipilin.

Gambar 1. Elektroda pita [1]
2.

Elektroda Batang

ialah elektroda yang banyak digunakan pada sistem

pentanahan. Dalam Penggunaannya, jumlah dan ukuran elektroda batang
dipilih dan disesuaikan dengan tahanan pentanahan yang dibutuhkan.

10

Elektroda batang biasanya terbuat dari pipa besi, baja profil, atau batang
logam lainnya.

Gambar 2. Elektroda Batang
3.

Elektrode pelat terbuat dari lempengan pelat logam yang berbentuk persegi
atau persegi panjang. Penanaman elektroda pelat di dalam tanah ditanam
secara tegak lurus di dalam tanah sekurang-kuranagnya ditanam sedalam 1,5
meter didalam tanah. Luas pelat ditentukan disesuaikan dengan besarnya
tahanan pentanahan yang diperlukan.

Gambar 3. Elektroda plat

11

Umumnya satu lembar pelat sudah cukup memadai untuk dipergunakan. Jika
dilakukan hubung paralel dari beberapa pelat ini, jarak antar pelat sekurangkurangnya 3 meter.

4.

Metode penanaman elektroda [5]

a.

Sistem pentanahan driven rod
Sistem pentanahan driven rod merupakan suatu sistem pentanahan dengan
cara menanamkan suatu elektroda batang (rod) yang tegak lurus dengan
tanah, dimana arus ganguan akan mengalir dari elektroda tersebut ke tanah
sekitarnya.

Gambar 4. Sistem pentanahan driven rod
b.

Sistem pentanahan counterpoise
Sistem pentanahan counterpoise adalah sistem pentanahan dengan menanam
elektroda secara horizontal atau sejajar dengan tanah.

Gambar 5. Sistem pentanahan counterpoise

12

c.

Sistem pentanahan grid
Pentanahan grid biasanya digunakan untuk mendapatkan nilai tahanan
pentanahan yang kecil. Bentuk geometris pentanahan grid dapat dibuat
bentuk bujur sangkar atau persegi panjang.

Gambar 6. Sistem pentanahan grid

5.

Perbaikan Pentanahan [6]

Dalam perbaikan nilai tahanan pentanahan ada suatu metode yaitu dengan
penimbunan zat kimia di dalam tanah. Zat kimia yang ditimbun di dalam tanah
harus memiliki persyaratan mampu menjaga nilai tahanan pentanahan yang
rendah dalam jangka waktu yang panjang, tidak larut atau hancur dalam waktu
yang lama, dan memiliki harga yang ekonomis. Zat kimia yang sudah banyak
digunakan antara lain seperti garam, serbuk arang, zeolit, gypsum, dan bentonit.

7. Bentonit
Bentonit adalah suatu jenis lempung yang sebagian besar mengandung
montmorillonit dengan mineral-mineral seperti kwarsa, kalsit, dolomit, feldspars,
dan mineral lainnya. Bentuk fisik bentonit dapat dilihat pada gambar berikut :

13

Gambar 7. Serbuk bentonit
Bentonit memiliki sifat dapat menyerap air dan menahan air pada strukturnya, hal
ini dikarenakan pada montmorillonit terdapat beberapa lapisan yaitu lapisan
lempung yang terdiri dari lapisan tetrahedral dan lapisan oktahedral kemudian
lapisan interlayer di mana penyerapan air terjadi pada lapisan interlayer. Pada
lapisan interlayer ini terdapat molekul air dan kation-kation[7].

Gambar 8. Struktur monmorillonit[7]

14

Bentonit telah banyak diaplikasikan dalam usaha perbaikan tahanan pentanah.
Bentonit sering digunakan karena memiliki sifat[8]:
1.

Memiliki sifat tahanan jenis yang sangat rendah dan stabil.

2.

Bentonit dapat mengembang menjadi beberapa kali lipat bila dicelupkan ke
dalam air dan dapat menahan air pada strukturnya.

3.

Bentonit memiliki harga yang ekonomis.

4.

Bentonit tidak menyebabkan korosi pada elektroda.

5.

Bentonit tidak mudah hancur karena bentonit merupakan bagian dari tanah
liat itu sendiri.

Dalam penerapannya bentonit mengalami beberapa kendala yaitu tidak tahan
terhadap temperatur yang tinggi oleh karena itu untuk meningkatkan kestabilan
termal bisa dilakukan proses pilarisasi, selain itu setelah mengalami pilarisasi
bentonit akan memiliki daya serap yang lebih baik dikarenakan mengalami
peningkatan luas permukaan. Pilarisasi yang bisa digunakan adalah memodifikasi
bentonit menjadi bentonit terpilar ferri oksida, di mana telah diteliti bentonit
terpilar ferri oksida dapat meningkatkan luas permukaan bentonit sebesar 5,7545
m2/g[9].

8.Aktivasi [10]
Aktivasi merupakan perlakuan terhadap zat kimia yang bertujuan untuk
memperbesar pori yaitu dengan cara memecah ikatan hidrokarbon atau
mengoksidasi molekul permukaan sehingga zat kimia itu mengalami perubahan
fisik, baik fisik atau kimia. Aktivasi terbagi menjadi 2 yaitu aktivasi secara fisika

15

dan aktifasi secara kimia. Aktivasi fisika biasanya dilakukan dengan bantuan
panas, uap dan gas CO2, sedangkan aktivasi kimia merupakan aktivasi yang di
lakukan dengan bantuan zat kimia lain yang disebut aktivator. Aktivator yang
sering digunakan untuk prose aktivasi adalah alkali, klorida, sulfat, fosfat dan
asam-asam organik seperti H2SO4 dan H3PO4.

9. Pilarisasi Lempung [7]
Proses pilarisasi adalah proses pergantian kation pada daerah interlayer dengan
kation logam lain yang memiliki muatan dan ukuran yang lebih besar. pada
pemilaran ini lembaran semakin besar sehingga dapat digunakan untuk adsorpsi
dan katalis.

Gambar 9. Proses Pilarisasi[7]

16

proses pilarisasi oleh polikation terdiri dari tiga bagian yaitu:
1. polimerisasi dari polikation seperti Al(III), Ga(III), Ti(IV), Zr(IV), Fe(III),
Cr(IV) dan lainnya.
2. interkalasi polikation ke dalam interlayer lempung sehingga terjadi
substitusi dengan kation alami (Na dan Ca).
3. kalsinasi pada suhu tinggi yang merupakan bagian terpenting karena pada
kalsinasi polikation logam yang dimasukan akan mengalami dehidrasi dan
dehidroksilasi membentuk kluster oksida logam yang menjaga ruang antar
lembaran secara permanen.

B. Penelitian yang Telah dilakukan
Beberapa penelitian yang telah dilakukan adalah:
1.

IGN Junardana, Perbedaan penambahan garam dengan penambaha bentonit
terhadap nilai tahanan pentanahan pada sistem pentanahan, 2005.
Melakukan penelitian tentang perbandingan penambahan garam dengan
penambahan bentonit terhadap nilai tahanan pentanahan pada sistem
pentanahan. Penelitian ini dilaksanakan pada jenis tanah lempung di Padang
Sambian Denpasar Bali. Elektroda yang digunakan pada penelitian ini adalah
tipe rod dengan panjang dan diameter yang sama yaitu 240 cm dan diameter
1,0 cm. Pengukuran dilakukan sebanyak 20 kali pengukuran yang
dilaksanakan

setiap hari pada pukul 12.00 dan 15.00 WITA. Hasil dari

penelitian ini didapatkan nilai tahanan pentanahan saat menggunakan bentonit
jauh lebih kecil yaitu sekitar 3-3,2 ohm sedangkan dnegan menggunakan
garam di dapatkan tahanan pentanahan sebesar 7-8 ohm[11].

17

2.

Wiwik purwati widyaningsih, perbaikan tahanan pentanahan dengan
menggunakan bentonit, 2011. Melakukan penelitian dengan memvariasikan
kedalaman parit dan banyaknya bentonit yang dimasukan kedalam parit.
Hasil dari penelitian ini didapatkan semakin dalam batang elektroda
ditanamkan dan semakin banyak bentonit yang di masukan maka akan
didapatkan tahanan pentanahan yang semakin kecil[5].

3.

IGN Junardana, pengaruh umur pada bentonit terhadap nilai tahanan
pentanahan, 2005. penelitian ini dilakukan selama 6 bulan, dengan
mevariasikan banyaknya bentonit yang akan di masukan ke dalam tanah yaitu
5kg, 10 kg dan 15 kg. Hasil dari penelitian ini didapatkan nilai rata-rata
tahanan pentanahan dengan penambahan zat aditif berupa bentonit seberat 5
kg selama 6 bulan adalah 3,25 ± 0,27 ohm. Nilai rata-rata tahanan pentanahan
dengan penambahan zat aditif berupa bentonit seberat 10 kg selama 6 bulan
adalah 2,51 ± 0,23 ohm. Nilai rata-rata tahanan pentanahan dengan
penambahan zat aditif berupa bentonit seberat 15 kg selama 6 bulan adalah
2,01 ± 0,008 ohm[6].

4.

Siow Chun LIm et al, preliminary results of the performance of grounding
electrodes encased in bentonite-mixed concrete, 2012. Penelitian ini
melakukan pencampuran beton dengan bentonit, banyak semen digantikan
dengan bentonit sebanyak 10 %, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% dan 70%. Hasil
penelitin yaitu pada campuran bentonit sebanyak 20% didapatkan resistansi
yang sangat tinggi pada awal pengukuran tetapi setelah bulan pertama
mendapatkan nilai tanahan yang stabil dan kosisten lebih rendah. Sedangkan
bentonit di bawah 30% memiliki resistansi lebih rendah dari pada campuran

18

beton biasa dan campuran diatas 30% memiliki tahanan pentanahan yang
lebih tinggi[12].
5.

Hiroshi YAMANE at al, long-term stability of reducing graund resistance
with water.absorbent polymers pada penelitian ini polimer penyerap air
opoxy dibandingkan dengan bentonit dan diuji dengan kondisi tanah yang
sangat kering, dan basah dengan temperatur 25oC, 70oC dan 90oC. Hasil
penelitian ini adalah pada kondisi sangat kering pada suhu 25oC tahanan
pentanahan stabil tetapi pada 70oC dan 90oC meningkat dengan cepat, ketikan
sampel ini diberikan air tahanan pentanahan kembali ke nilai awal, sedangkan
bentonit hancur sekitar seminggu di temperatur 70oC dan 90oC. Pada kondisi
basah polimer dan bentonit didapatkan hasil yang stabil[13].

6.

Siow Chun LIm et al, characterizing of bentonite with chemical, physical and
electrical perspectives for improvement of electrical grounding systems,
2013. Pada penelitian ini penulis merasa perlu untuk meneliti kenapa bentonit
sering digunakan sebagai perbaikan tahanan pentanahan, karena selama ini
tidak ada penelitian yang jelas tentang hal itu oleh karena itu ada beberapa hal
yang dilakukan pada penelitian ini yaitu melakukan pengujian untuk melihat
komposisi kimia dari bentonit, melihat seberapa besar daya serap dari
bentonit, kemampuan mengembang dari bentonit, dan tahanan jenis dari
bentonit. Penelitian ini menggunakan 3 sampel bentonit yang diimpor dari
Indonesia dan 2 sampel dari Pakistan. Bentonit dari indonesia merupakan Cabentonit sedangkan 2 sampel dari pakistan tidak di ketahui. 2 sampel dari
Pakistan di beri nama B1 dan B2, lalu dari indonesia di beri nama B3.
Percobaan-percobaan yang dilakukan pada penelitian ini adalah:

19

a.

Melihat daya serap dan pengembangan bentonit dilakukan dengan
memasukan bentonit sebanyak 100 cm3 kedalam gelas ukur kemudian
diberi air sebanyak 200 cm3 lalu didiamkan selama 1 hari.

b.

Untuk melihat tahanan jenis dari bentonit dilakukan dengan cara
membuat kotak dari perspex dengan ukuran 10cmx10cmx10cm, dua sisi
kotak diberikan aluminium foil. bentonit diisi penuh kedalam kotak
kemudian di tekan dengan 4,7 kg selama 30 menit untuk meratakan dan
memadatkan bentonit kemudia untuk mengukur tahanan jenis tanah di
lakukan dengan alat LCR meter. Cara kerja LCR meter adalah 2 probe
dari LCR meter dijepitkan pada aluminium foil pada kotak kemudian
didapat nilai dari tahanan kotak, nilai tahanan ini yang nantinya akan
digunakan untuk mendapatkan tahanan jenis bentonit, kemudian untuk
melihat tahanan jenis dari bentonit basah kotak di isi penuh dengan air
kemudian dimasukan bentonit yang sebelumnya juga telah dicampur air
dan dilakukan pengukurn yang sama dengan sebelumnya.

c.

Analisis komposisi kimia bentonit dilakukan dengan menggunakan
scanning electron microscope (SEM) dengan nomor model Hitachi S 3400N.

Hasil yang di dapatkan pada penetian ini adalah 2 sampel yang belum
diketahui sebelumnya merupakan bentonit Na-bentonit. Daya serap sampel
B1 sebanyak 220% karena bentonit seberat 100 gram (100cm3) dapat
menyerap air sebanyak 160 gram air, dan pertambahan volume menjadi 220
cm3. Kemudian nilai tahanan jenis bentonit didapat pada sampel B3 didapat
nilai tahanan jenis paling tinggi[3].

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat
Penelitian tugas akhir dilaksanakan pada bulan Feberuari 2014 hingga Agustus
2015. Penelitin ini dilakukan di Laboraturium Kimia FMIPA untuk proses aktivasi
serta tanah di sekitar halaman Laboraturium Terpadu Teknik Elektro Fakultas
Teknik, Universitas Lampung untuk proses pengukuran.

B. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.

Bor Biopori, bor biopori merupakan sebuah alat yang dapat digunakan untuk
membuat lubang pada tanah dengan cara memutar bor searah dengan arah
jarum jam sampai kedalaman tertentu.

2.

Satu set alat ukur pentanahan, satu set alat ukur pentanahan yaitu earth tester
merek Yokogawa dengan model 3235, 2 buah pasak besi, dan juga 3 buah
kabel beda warna masing-masing sepanjang 10 m digunakan untuk mengukur
nilai pentanahan melalui batang elektroda pentanahan yang ditanam.

3.

Toples kaca, sebagai wadah untuk tempat bentonit saat proses aktivasi.

4.

Timbangan, untuk mengukur berat zat bentonit yang digunakan.

5.

Lemari asam, tempat untuk membuat larutan H2SO4 dan FeCl3..

6.

Labu ukur 1 liter, digunakan untuk melarutkan zat H2SO4 dan FeCl3.

21

7.

Batang elektroda pentanahan yang terbuat dari bahan tembaga 3 batang
dengan spesifikasi panjang 1 meter dan diameter 12 milimeter.

8.

Kawat pentanahan sebanyak 3 dengan masing-masing panjang 25cm

9.

Bentonit sebanyak 5 kg.

10. H2SO4 (asam sulfat) digunakan untuk mengaktivasi secara asam.
11. FeCl3 (ferri klorida)adalah senyawa yang digunakan saat proses pilarisasi ferri
oksida.

C. Pelaksanaan Penelitian
1.

Aktivasi Bentonit [9]

Sebelum digunakan bentonit diaktivasi terlebih dahulu dengan tujuan agar
meningkatkan luas permukaan, meningkatkan daya serap bentonit, memodifikasi
struktur bentonit sehingga bentonit dapat berkerja dengan optimal dan membuat
bentonit lebih tanah terhadap termal. Pada penelitian ini bentonit akan diaktivasi
dengan zat aktivator berupa asam sulfat (H2SO4) kemudiaan dilakukan proses
pilarisasi dengan polikation berupa zat ferri clorida (FeCl3) dan dipanaskan
dengan suhu 120oC. berikut ini adalah proses aktivasi betonit:
1) Pembuatan Reagensia
Sebelum membuat reagensia terlebih dahulu kita menghitung berapa banyak
zat dibutuhkan:
Massa

= mol.Mr

Dimana, mol

= M.V

Keterangan : Mr = Molekul relatif
V = Volum

M = Molaritas

22

Rumus mencari Mr
H2SO4 = (2 × massa hidrogen) + (1 × massa belerang) + (4 × massa oksigen)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 98
FeCl3 = (1 × massa besi) + (3 × massa clor)
= (1 × 56) + (3 × 35,5)
= 161
Berikut merupakan proses pembuatan reagensia :
a.

Pembuatan larutan H2SO4 1 M kedalam labu takar 1liter kemudian
diberi

aquades

hingga

mencapai

garis

tanda,

setelah

itu

dihomogenkan. Untuk membuat larutan ini maka kita memerlukan
H2SO4 sebanyak:
o

M

=

mol

= M.V

�

mol H2SO4= 1 x 1
= 1 mol
a a

Mol

=

Massa

= mol.Mr

M

= 1 x 98= 98 gram

Massa jenis H2SO4 adalah 1,1 gram/ml, jadi diperlukan H2SO4
sebanyak 89 ml H2SO4.

23

b.

Pembuatan larutan FeCl3 1 M kedalam labu takar 1liter kemudian
diberi

aquades

hingga

mencapai

garis

tanda,

setelah

itu

dihomogenkan. Untuk membuat larutan ini maka kita memerlukan
FeCl3 sebanyak:
o

M

=

mol

= M.V

�

mol FeCl3= 1 x 1
= 1 mol
a a

Mol

=

Massa

= mol.Mr

M

= 1 x 161= 161 gram
2). Proses aktivasi
Proses aktivasi yang pertama adalah dengan merendam bentonit dengan
menggunakan larutan H2SO4 selama 24 jam. Proses selanjutnya yaitu
mendekantasi dengan cara memisahkan larutan dan endapan bentonit.
Endapan bentonit selanjutnya dikeringkan didalam oven dengan suhu 60oC
sampai benar-benar kering. Bentonit yang telah kering dihaluskan dan
kemuadian di rendam kembali dengan larutan pemilarnya yaitu larutan FeCl3
selama 24 jam kemudian

didekantasi kembali. Endapan yang telah

didekantasi dicuci dengan aquades, dengan tujuan utuk menghilangkan ion
klorit (Cl-) yang masih terkandung dalam bentonit. Setelah bentonit tercuci
bersih lalu dikeringkan kembali didalam oven dengan suhu 60oC. Setelah
kering bentonit dihaluskan dan dipanaskan pada suhu 120oC.

24

Gambar 10. Proses aktivasi bentonit

2.

Pembuatan Lubang Pentanahan

Sebelum melakukan penanaman batang elektroda pentanahan, terlebih dahulu
membuat 3 lubang pentanahan agar terdapat ruang untuk mengisi bentonit yang
telah teraktivasi maupun yang belum teraktivasi. Lubang dibuat dengan
menggunakan bor biopori. Diameter kedua lubang pentanahan sama yaitu 10 cm
dengan kedalama 1 meter. Pembuatannya dilakukan dengan cara memutar sambil
menekan bor biopori ke arah bawah. Putaran dilakukan dengan arah putaran
searah jarum jam.

25

3.

Penanaman Batang Elektroda

Pada lubang-lubang pentanahan yang telah dibuat, masing-masing lubang
dimasukan satu batang elektroda pentanahan yang telah diklem dengan kawat
pentanahan. Lubang pertama ditanamkan batang elektroda sepanjang 1 meter lalu
langsung ditimbun dengan tanah kembali. Kemudian pada lubang pentanahan
yang kedua ditanam batang elektroda sepanjang 1 meter dan disekelilingnya
diberi bentonit yang belum teraktivasi. Lubang pentanahan ke 3 ditanam batang
elektroda sepanjang 1 meter

dan disekelilingnya diberi bentonit yang telah

teraktivasi

4. Proses Pengujian
Pada proses pengujian dilakukan pengambilan data dengan tahap-tahap sebagai
berikut :
1) Pengujian menggunakan alat ukur earth tester model 3235 . Earth tester di
hubungkan dengan elektroda pentanahan dan dengan menggunakan metode 3
titik yaitu dengan menggunakan 2 elektroda bantu yang mana elektroda
pertama berjaran 5 meter dari elektroda pentanahan dan elektroda bantu yang
ke dua berjarak 10 m dari elektroda pentanahan. elektroda bantu ini
digunakan untuk mengukur beda potensian di permukaan tanah. Pada earth
tester model 3235 terdapat tiga panel masing-masing berwarna hijau, kuning
dan merah. Panel berwarna hijau dihubungkan pada elektroda pentanahannya,
lalu panel berwarna kuning dihubungkan pada elektroda bantu pertama dan
panel merah dihubungkan pada elektroda bantu yang ke 2.
2) Setelah terubung tekan tombol on yang terdapat pada bagian bawah earth
tester sampai jarum volt meternya berhenti, kemudian putar ohm meternya

26

sampai garis volt meter menuju 0 dan didapatkan nilai dari tahanan
pentanahannya. Berikut ini adalah skematik pengujian tahanan pentanahan.

a.

Gambar 11. Skematik pengujian tanpa
menggunakan bentonit

b.

Gambar 12. Skematik pengujian dengan menggunakan
bentonit yang belum teraktivasi

27

c.

Gambar 13. Skematik pengujian dengan
menggunakan bentonit teraktivasi

D.

Diagram Alir

Berikut ini diagram alir penelitian :

Gambar 14. Diagram alir penelitian

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan
Setelah mendapatkan hasil pengukuran pentanahan dengan pemberian bentonit
teraktivasi, lalu menganalisis data yang telah dituangkan dalam bentuk tabel dan
grafik, maka dapat diambil beberapa kesimpulan:
1. Pentanahan yang di berikan bentonit teraktivasi memiliki nilai tahanan
pentanahan lebih kecil dibandingkan saat diberikan bentonit yang belum
teraktivasi. Persentasi perubahan bentonit yang telah teraktivasi yaitu
sebesar

79,44%-85,07%

sedangkan persentasi perubahan tahanan

pentanahan saat diberikan bentonit yang belum teraktivasi sebesar
21,97%-60%.
2. Penambahan jumlah bentonit ke dalam tanah mempengaruhi nilai tahanan
pada pentanahan yang ditambahakan bentonit yang belum teraktivasi,
perubahannya sebesar 13 ohm hingga 38 ohm pada penambahan 1 kg pada
minggu ke 2, 15 ohm hingga 20 ohm pada minggu ke 3. Sedangkan
pentanahan dengan penambahan bentonit terktivasi saat ditambahkan
kembali 1 kg pada minggu selanjutnya tidak mengalami perubahan yang
signifikan setiap penambahannya, nilai pentnahan turun signifikan saat
penambahan pada minggu pertama saja.

B. Saran
Penelitian lebih lanjut mengenai pentanahan dengan mengunakan bentonit
teraktivasi sebaikanya dilakukan dengan memperhatika saran berikut:
1.

Sebaiknya proses aktivasi dilakukan dengan cara sedikit demi sedikit
sehingga proses aktivasi benar-benar dapat menghasilkan hasil yang sesuai.

2.

Untuk mengetahui seberapa pengaruhnya bentonit yang telah diaktivasi,
penelitian selanjutnya bisa meneliti dijenis tanah yang berbeda

DAFTAR PUSTAKA

[1]

Hutauruk, T.S. 1991. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan
Pengetanahan Peralatan. Erlangga. Buku

[2] Badan Standarisasi Nasional. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik
2000. Jakarta.
[3] Lim, Siow Chun, at all. characterizing of bentonite with chemical,
physical and electrical perspectives for improvement of electrical
grounding systems. Int. J. Electrochem. Sci., 8 (2013) 11429 – 11447.
Jurnal

[4] Arif,Muhamad.2011. Pengaruh Penambahan Zeolit Teraktifasi Terhadap
Tahanan . Pentanahan. Universitas Lampung. Bandar Lampung. Skripsi

[5] widyaningsih, Wiwik Purwati. 2011. Perbaikan Tahanan Pentanahan
Dengan Menggunakan Bentonit. Politeknik Negeri Semarang. Semarang.
Jurnal

[6] Junardana, IGN.2005. pengaruh umur pada bentonit terhadap nilai
tahanan pentanahan. Universitas Udayana. Bali. Jurnal

[7] Panda, Rosadalima Dee, 2012. Modifikasi Bentonit Terpilar Al dengan
kitosan untuk Absorsi Logam Berat. Universitas Indonesia. Depok. Skripsi

[8] Radakovic, Z.R, at all. Juli 2001.

Behaviour of grounding loop with

bentonite during a ground fault at on overhead line tower. IEEE ProcGener. Vol. 148. No. 4. Jurnal

[9] Larosa, Yedid Novrianus, 2007. Studi Pengetsaan Bentonit Terpilar Fe2O3.
Universitas Sumatra Utara. Medan. Skripsi

[10] Rahayu, Mundhi Restu. 2010. pembuatan karbon aktif dari tempurung
kelapa dengan aktivator asam fosfat. Universitas Diponogoro. Semarang.
Jurnal

[11] Junardana, IGN,

Januari-Juni 2005. Perbedaan penambahan garam

dengan penambaha bentonit terhadap nilai tahanan pentanahan pada
sistem pentanahan.volume 4, No.1. Jurnal

[12] Lim, Siow Chun., et all. 2012. Preliminary Results of Performance of
Grounding Electrodes Encased in Bentonite-Mixed Concrete. Universitas
Putra Malaysia. Serdang. Jurnal

[13] YAMANE, hiroshi, at all. long-term stability of reducing ground
resistance with water-absorbent polymers. CH2903-3/90/0000-0678.
Jurnal