Studi Tentang Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap Jaringan Tegangan Rendah

TUGAS AKHIR

STUDI TENTANG PENGARUH TERPUTUSNYA KAWAT

NETRAL TERHADAP JARINGAN TEGANGAN

RENDAH

Oleh

Edward Philip M.G NIM : 030422023

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULATAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang berjudul :

STUDI TENTANG PENGARUH TERPUTUSNYA KAWAT NETRAL TERHADAP JARINGAN TEGANGAN RENDAH

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S-1) pada Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Medan.

Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih dengan tulus kepada :

1. Kedua Orang tua saya yang telah begitu banyak memberikan dukungan doa, moril dan materiil selama menjalani pendidikan dan penulisan Tugas Akhir ini sampai dengan selesai.

2. Bapak Ir. A. Rachman Hasibuan, sebagai dosen pembimbing yang begitu banyak memberikan motivasi serta masukan-masukannya dalam menjalani Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT sebagai Ketua Departemen yang telah memberikan kesempatan bagi saya, sehingga Tugas Akhir ini selesai. 4. Seluruh Staff pengajar dan pegawai di Teknik Elektro, Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara Medan.

5. Kepada adikku, Dewita, Johanes dan Santi yang membantuku dalam pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir ini.

6. Seluruh teman-teman terutama kepada Gabriel Evans yang selalu membantu memotivasi dan memberikan semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, sehingga dapat selesai.

7. Kepada teman-teman sekerjaku di PT. INALUM Paritohan terutama di seksi operasi yang selalu mendukung semangat saya untuk penyelesaian Tugas Akhir ini.

Akhir kata kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi setiap yang membacanya dan bahkan dapat mengembangkannya, penulis mohon maaf bila masih ada kekurangan-kekurangannya..

Medan, September 2008 Penulis

Edward Philip M.G NIM 030 422 023

ABSTRAK

Dalam sistem kelistrikan terutama pada sisi konsumen yang pada umumnya menggunakan tegangan 380 V dan 220 V sering terjadi gangguan baik dikarenakan faktor alam maupun manusia (human error) yang disebabkan oleh alam dapat saja berupa gangguan akibat tumbangnya pohon yang mengenai jaringan, dan yang disebabkan oleh manusia dapat berupa pencurian kabel pentanahan.

Pada sistem tiga phasa yang menggunakan sistem empat kawat, maka pada kawat netral tersebut sering digunakan untuk mendapatkan tegangan 220 V, dan pada sisi skunder transformator ditanahkan yang bertujuan sebagai pengamanan, pengamanan gangguan akibat gangguan tanah dapat digunakan Ground Fault Relay dan juga akibat tegangan sentuh di sisi konsumen dapat digunakan Earth Leakage Circuit Breaker, namun apabila kawat netral yang ditanahkan dan kawat netral pada sisi konsumen terputus ataupun diputus akan sangat dapat membahayakan baik pada sisi peralatan dan pada manusia.

Akibat yang terjadi apabila kawat netral yang ditanahkan dan kawat netral terputus adalah kenaikan tegangan sentuh pada peralatan dan juaga adanya perbedaan arus pada saat sebelum dan sesudah putus sehingga peralatan akan rusak, dan juga dapat terjadi perubahan tegangan yang terjadi, studi ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh kawat netral terputus sehingga nantinya dapat diambil tindakan pencegahan.

DAFTAR ISI

KATA

PENGANTAR i ABSTRAK

.. iii DAFTAR

ISI ..

iv

DAFTAR

GAMBAR .

vi

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

. 1

1.2 Tujuan Penulisan

. 2

1.3 Batasan Masalah

.. 2

1.4 Metodologi Penulisan

. 2

1.5 Sistematika Penulisan

2

BAB II Sistem Distribusi Tenaga Listrik

2.1 Sistem Tiga Phasa

.. 4

2.1.1 Sistem Tiga Phasa Hubungan Bintang

. 4

2.1.2 Sistem Tiga Phasa hubungan Delta

2.2 Sistem Distribusi Tegangan Pada Konsumen

8 2.2.1 Sistem Satu Phasa Dua Kawat

. 8

2.2.2 Sistem Satu Phasa Tiga Kawat

9 2.2.3 Sistem Dua Phasa Tiga Kawat

9 2.2.4 Sistem Dua Phasa Empat Kawat

. 10

2.2.5 Sistem Tiga Phasa Tiga Kawat .. 10

2.2.6 Sistem Tiga Phasa Empat Kawat

.... 11

2.3 Sistem Pentanahan Pada Sisi Konsumen

... 11

2.3.1 Sistem TT

11

2.3.2 Sistem IT

. 12

2.3.3 Sistem TN

12

2.3.3.1 Sistem TN-S

13

2.3.3.2 Sistem TN-C

.. 13

2.3.3.3 Sitem TN-C-S

14

BAB III SISTEM PROTEKSI AKIBAT GANGGUAN TANAH

3.1 Ground Fault Relay (GFR)/ Rele Tanah

3.1.1 Prinsip Kerja Ground Fault

Relay 15

3.1.1.1 Filter Arus Urutan

Nol .. 16

3.1.1.2 Rele Tanah Dihubungkan Pada Netral Yang Diketanahkan . 17

3.1.1.3 Proteksi Arus Gangguan Tanah Dengan Inti Kesetimbangan.. 18

3.2 Earth Leakage Circuit Breaker

(ELCB) . 20

3.2.1 Prinsip

Kerja . 21

BAB IV PENGARUH TERPUTUSNYA KAWAT NETRAL PADA SISI KONSUMEN

4.1 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap

GFR 22

4.1.1 Gangguan Dua

Phasa 23

4.1.2 Gangguan Satu

Phasa 26

4.2 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap

ELCB .. 28

4.3 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap Penyaluran

Tegangan Pada Saat Gangguan Satu Phasa ke

Tanah 28

4.4 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap Tegangan Sentuh

Dan Kualitas

Tegangan . 35

4.4.1 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral terhadap Sambaran

Petir ... 35

Kenaikan

Tegangan . 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan

... 44

5.2 Saran

. 45

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Hal 1. Gambar 2.1 a. Rangkaian Tiga Phasa Terhubung Bintang

4

b. Rangkaian Ekivalen Hubungan Bintang

4 c. Diagram Vektor Tiga Phasa Terhubung

Bintang 5

2. Gambar 2.2 Diagram Phasor Pada Beban Terhubung Bintang

. .6

3. Gambar 2.3 a. Rangkaian Tiga Phasa Terhubung Delta

.. 6

b. Rangkaian Ekivalen Hubungan Delta

... 6

4. Gambar 2.4 Diagram Phasor Arus Pada Hubungan Delta

. 7

5. Gambar 2.5 Rangkaan Dua Phasa Dua Kawat

. 8

5. Gambar 2.6 Rangkaian Satu Phasa Tiga Kawat

6. Gambar 2.7 Rangkaian Dua Phasa Tiga Kawat

9

7. Gambar 2.8 Rangkaan Dua Phasa Empat Kawat . 10

8. Gambar 2.9 Rangkaian Tiga Phasa Tiga Kawat

... 10

9. Gambar 2.10 Rangkaian Tiga Phasa Empat Kawat

11

10. Gambar 2.11 Rangkaian Sistem TT

... 12

11. Gambar 2.12 Rangkaan Sistem IT

. 12

12. Gambar 2.13 Rangkaian Sistem TN

.. 12

13. Gambar 2.14 Rangkaian Sistem TN-C

.. 13

14. Gambar 2.15 Rangkaian Sistem TN-C-S

.. 13

15. Gambar 3.1 Hubungan Trafo Arus Untuk Membentuk

Arus Urutan Nol

.. 15

16. Gambar 3.2 Proteksi Gangguan Tanah oleh Rele Gangguan Tanah Dihubungkan Pada

Rangkaian Netral ke Tanah

. 17

17. Gambar 3.3 Proteksi gangguan Tanah Dengan Core Balance

. 18

18. Gambar 3.4 Skema Gangguan Hubung Singkat

.. 19

19. Gambar 3.5 Suatu Bentuk Skema Proteksi Seperti Gambar 3.4 Dengan Diperlengkapi Dengan

Sebuah Rele Urutan Nol

.. 20

20. Gambar 3.6 Rangkaian Earth Leakage Circuit Breaker

21

21. Gambar 4.1 Gangguan Dua Phasa ke Tanah

23

22. Gambar 4.2 Rangkaian Ekivalen Gangguan Dua Phasa

. 24

23. Gambar 4.3 Kawat Netral Terputus

. 25

24. Gambar 4.4 Rangkaian Terbuka Satu Phasa

26

25. Gambar 4.5 Rangkaian Tertutup Satu Phasa

26

26. Gambar 4.6 Gangguan Satu Phasa ke Tanah Netral Ditanahkan ... 26

27. Gambar 4.7 Rangkaian Gangguan Satu Phasa

. 27

28. Gambar 4.8 Sistem Yang Ditanahkan Tanpa Impedansi

. 29

29. Gambar 4.9 Tegangan Kawat Tanah

.. 30

30. Gambar 4.10 Sistem Ketika Netral Pentanahan Terputus

(Sistem Delta)

32

31. Gambar 4.11 Segitiga Tegangan Dengan Titik Netral dan Tanah . 33

32. Gambar 4.12 a. Sistem Delta Dalam Keadaan Gangguan Tanah .. 34

b. Segtiga Tegangan dan Arus Hubung Singkat

33. Gambar 4.13 Rangkaian Pada Saat Terjadi Sambaran Petir

. 35

34. Gambar 4.14 Rangkaian Ekivalen Arus Gangguan Sambaran Petir . 36

35. Gambar 4.15 Transformator Distribusi

. 37

36. Tabel 4.1 Perbandingan Antara Tegangan Pada Saat

Terjadi Gangguan Dengan Perubahan Beban

... 38

37. Gambar 4.16 Hubung Tanah Pada Peralatan Dalam

Suatu Sistem Yang Netralnya Diketanahkan

. 39

38. Gambar 4.17 Sistem Tiga Phasa Empat Kawat Sistem CBA

Terhubung Dengan Beban Tidak Setimbang

.. 40

39. Gambar 4.18 Sistem Tiga Phasa Ketika Netral Putus

.. 41

40. Gambar 4.19 Rangkaian Ekivalen Tanpa Netral

.. 41

41. Gambar 4.20 Rangkaian Ekivalen Ketika Kawat Netral Pentanahan Terputus Pada

Transformator Satu Phasa

ABSTRAK

Dalam sistem kelistrikan terutama pada sisi konsumen yang pada umumnya menggunakan tegangan 380 V dan 220 V sering terjadi gangguan baik dikarenakan faktor alam maupun manusia (human error) yang disebabkan oleh alam dapat saja berupa gangguan akibat tumbangnya pohon yang mengenai jaringan, dan yang disebabkan oleh manusia dapat berupa pencurian kabel pentanahan.

Pada sistem tiga phasa yang menggunakan sistem empat kawat, maka pada kawat netral tersebut sering digunakan untuk mendapatkan tegangan 220 V, dan pada sisi skunder transformator ditanahkan yang bertujuan sebagai pengamanan, pengamanan gangguan akibat gangguan tanah dapat digunakan Ground Fault Relay dan juga akibat tegangan sentuh di sisi konsumen dapat digunakan Earth Leakage Circuit Breaker, namun apabila kawat netral yang ditanahkan dan kawat netral pada sisi konsumen terputus ataupun diputus akan sangat dapat membahayakan baik pada sisi peralatan dan pada manusia.

Akibat yang terjadi apabila kawat netral yang ditanahkan dan kawat netral terputus adalah kenaikan tegangan sentuh pada peralatan dan juaga adanya perbedaan arus pada saat sebelum dan sesudah putus sehingga peralatan akan rusak, dan juga dapat terjadi perubahan tegangan yang terjadi, studi ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh kawat netral terputus sehingga nantinya dapat diambil tindakan pencegahan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam operasi sistem listrik terjadinya gangguan tidak dapat dihindarkan , gangguan dapat dikarenakan adanya kejadian secara acak baik yang dapat menyebabkan gangguan yang bersifat permanen/menetap maupun gangguan yang bersifat temporer/sementara dalam sistem sehingga menyebabkan berkurangnya kemampuan peralatan,meningkatnya beban dan terlepasnya peralatan-peralatan yang tersambung ke sistem, serta tegangan sentuh yang meningkat.

Gangguan-gangguan tersebut dapat berupa gangguan baik di sistem pembangkitan dan dapat juga pada sistem penyaluran tenaga listrik terkhusus di sistem distribusinya, adapun gangguan di sistem distribusi dapat berupa gangguan antar phasa(gangguan phasa ke phasa, dua phasa ke phasa dan gangguan tiga phasa) dan gangguan antar phasa ke tanah (ganggua satu phasa ke tanah,dua phasa ke tanah dan gangguan tiga phasa ke tanah) namun yang paling sering terjadi adalah gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah yang dapat bersifat permanen ataupun temporer maka untuk mengatasinya diperlukan rele tanah/Ground Fault Relay (GFR) sebagai pendeteksi gangguan yang dikoordinasikan dengan Recloser pada sistem distribusi dan menggunakan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) pada sisi konsumen.

Apabila kawat netral dan kawat netral pentanahan terputus maka akan menyebabkan GFR dan ELCB gagal kerja, gagal kerja GFR dan ELCB ini akan dapat membahayakan baik pada sisi konsumen dan juga peralatan, selain itu akan mengakibatkan tegangan sentuh akan menjadi meningkat, kenaikan tegangan pada phasa-phasa yang sehat, adanya perubahan tegangan secara terus menerus, arus gangguan akibat dari sambaran petir akan menjadi meningkat.

Untuk itu diperlukan studi tentang dampak-dampak tersebut yaitu akibat terputusnya kawat netral.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah

1. Mengetahui akibat terputusnya kawat netral terhadap kerja GFR dan ELCB

2. Mengetahui dampaknya terhadap kenaikan tegangan sentuh di sisi konsumen

3. Mengetahui dampaknya terhadap phasa-phasa yang tidak terganggu

1.3 Batasan Masalah

Dalam Tugas Akhir ini dibatasi

1. Pada GFR dan ELCB yang berjenis rele statik

2. Pada jenis pentanahan yang mana titik netral transformatornya menggunakan sistem pentanahan langsung.

3. Hanya pada sisi distribusi tiga phasa 380 V

1.4 Metodologi Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah

1. Studi literatur, yaitu berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku teks pendukung

2. Diskusi, yaitu berupa bimbingan dan tanya jawab dengan dosen pembimbing tentang pengaruh terputusnya kawat netral terhadap sistem distribusi tegangan rendah.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan Tugas Akhir ini disusun secara sistematis sebagai berikut

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi mengenai Latar Belakang Masalah, Tujuan Penulisan, Batasan Masalah, Metodologi Penulisan dan Sistematika Penulisan

BAB II SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Bab ini berisi tentang sistem distribusi tiga phasa, gangguan pada sistem distribusi serta sistem pentanahan yang digunakan pada sisi konsumen

BAB III SISTEM PROTEKSI AKIBAT GANGGUAN TANAH

Bab ini berisi tentang sistem proteksi yang digunakan terhadap gangguan tanah,jenis-jenisnya dan prinsip kerjanya.

BAB IV PENGARUH PUTUSNYA KAWAT NETRAL PADA SISI KONSUMEN

Bab ini membahas mengenai pengaruh putusnya kawat netral dan kawat netral yang ditanahkan terhadap Ground Fault Relay (GFR) dan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB), tegangan sentuh, kenaikan tegangan pada phasa-phasa sehat, arus gangguan akibat sambaran petir.

BAB V KESIMPULAN

SARAN

BAB II

SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Pada sistem penyaluran tenaga listrik terdapat sistem pembangkitan, transmisi dan distribusi, pada sistem distribusi ini telah menggunakan kawat netral yang mana kawat netral ini ditanahkan , dengan adanya kawat netral maka sistem satu phasa akan dapat digunakan, dalam penulisan tugas akhir ini hanya membahas pada sistem distribusi sisi tegangan rendahnya saja.

2.1 Sistem Tiga Phasa

Pada sistem tiga phasa terbagi atas dua bagian yaitu : 1. Sistem tiga phasa hubungan bintang (Y)

2. Sistem tiga phasa hubungan delta ( )

Sistem Tiga Phasa Hubungan Bintang (Y)

Pada sistem distribusi yang menggunakan sistem bintang (Y) dimana mempunyai titik netral dapat ditunjukkan melalui Gambar 2.1 a dan b dan diagram phasornya pada Gambar 2.1 c

Line 1 T S

ER

VRS

ET ER VRT

Line 2

VST R

Line 3

ER

IR 0 0

IT 0

IS

ET ES

(c)

Gambar 2.1 a. Rangkaian Tiga Phasa Terhubung Bintang b. Rangkaian Ekivalen Hubungan Bintang

c. Diagram Phasor Tiga Phasa Terhubung Bintang

ER= ES= ET= Eph

VRStegangan antara line 1 dan2 dan merupakan perbedaan phasor

antara ER dan ES, VST tegangan antara line 2 dan 3 merupakan

perbedaan vektor antara ESdan ET,VTR tegangan antara line 1 dan

3 dan merupakan perbedaan phasor antara ETdan ER.

Sehingga besarnya VRSdapat ditentukan sesuai aturan vektor

VRS = ER - ES

...(2.1)

Secara aturan vektor besarnya VRS ditunjukkan pada Gambar 2.2,

dimana besarnya VRS ditunjukkan dengan garis yang membagi

sama besar sudut antara ERyaitu 1200/2 = 600

Besarnya VRSadalah :

VRS= ER- ES

VRS= 2 Eph )

2 60 (cos 0 VRS= 2 Eph(cos 300)

R

S

T

VRS= 2 Eph

23

VRS= 3 Eph

Sehingga dapat kita ketahui bahwa dengan sistem bintang besarnya tegangan line adalah 3 dari tegangan linenya, namun arus line akan sama dengan arus phasanya.

VL-L= 3 Vph

IL-L= Iph

VRS

ES ER

600 ₃₀0

ET ES

ER

VTR

Gambar 2.2 Diagram Phasor Pada Beban Terhubung Bintang

Sistem Tiga Phasa Hubungan Delta ( )

Pada sistem tiga phasa yang terhubung delta dapat ditunjukkan pada Gambar 2.3 a dan rangkaian ekivalennya pada Gambar 2.3 b

(IR IT) S

T

IT IR

IS

(IS IR)

(IT IS) T

Gambar 2.3 a. Rangkaian Tiga Phasa Terhubung Delta b. Rangkaian Ekivalen Hubungan Delta

Pada Gambar 2.3 a terlihat bahwa pada line1,2 (VRS) dan line 2,3

(VST) kita dapat mengetahui bahwa VRS mendahului VST sebesar

1200.

Besarnya arus pada line 1 adalah I1dan besarnya adalah I1= IR- IT

Besarnya arus pada line 2 adalah I2dan besarnya adalah I2= IS IR

Besarnya arus pada line 3 adalah I3dan besarnya adalah I3= IT- IS

Pada gambar diagram phasor 2.4 arus pada line 1 merupakan penjumlahan antara IRdan IT. Sudut antara IRdan ITadalah 600.

IR, IS, ITadalah arus phasa (Iph) dan I1, I2, I3adalah arus line (IL)

Sehingga dapat diketahui besarnya arus pada line 1 adalah I1= IR- IT

I1= 2 Iphcos _     

2 600

I1= 2 Iph cos 300

Dan besarnya tegangan line dan phasa adalah VL= Vph

VRS

IR (IR-IS)

-IS

-IT

IT

IS

VTR VST

Gambar 2.4 Diagram Phasor Arus Pada Hubungan Delta

Pada Sistem Tiga Phasa terdapat dua sequence yaitu sequence dengan urutan ABC dengan urutan CBA, adapun perbedaan antara kedua urutan ini adalah perbedaan sudut phasanya.

Pada urutan ABC besaran phasa-phasanya adalah : 0 0 0 0 0 0 150 3 30 3 90 3 240 0 120               L CN L BN L AN L CA L BC L AB V V V V V V V V V V V V

Sedangkan untuk urutan CBA besaran tegangan phasa-phasanya adalah :

0 0 0 0 0 0 150 3 30 3 90 3 120 0 240              L CN L BN L AN L CA L BC L AB V V V V V V V V V V V V

2.2 Sistem Distribusi Tegangan Pada Konsumen

Pada sistem distribusi pada sisi konsumen terbagi atas : 1. Sistem satu phasa dua kawat

2. Sistem satu phasa tiga kawat 3. Sistem dua phasa tiga kawat 4. Sistem dua phasa empat kawat 5. Sistem tiga phasa tiga kawat 6. Sistem tiga phasa empat kawat

Sistem satu phasa dua kawat adalah seperti terlihat pada Gambar 2.5, dan dibuat pentanahan pada transformator

L L

Vph Vph

N N

Gambar 2.5 Rangkaian Dua Phasa Dua Kawat

2.2.2 Sistem Satu Phasa Tiga Kawat

Sistem satu phasa tiga kawat adalah sistem dimana pada titik tengah transformator sisi skundernya dijadikan sebagai titik netralnya, hal ini dapat dijelaskan melalui Gambar 2.6

L L1

110V 220V

N

N L2 Gambar 2.6 Rangkaian Satu Phasa Tiga Kawat

Dari Gambar 2.6 diatas dapat kita ketahui total tegangannya adalah 220 V dan apabila menjadi terbagi 2 maka tegangan masing-masing menjadi 110 V.

Sistem ini masih digunakan pada beberapa tempat dimana kawat ketiga diambil pada titik tengah persambungan antara dua transformator pada sisi skundernya seperti terlihat pada Gambar 2.7 dibawah ini

V 2 V

Gambar 2.7 Rangkaian Dua Phasa Tiga Kawat

Dari Gambar 2.7 diatas terlihat bahwa total tegangan adalah sebesar V dan besarnya tegangan pada sistem adalah 2 V

2.2.4 Sistem Dua Phasa Empat Kawat

Sistem ini mempunyai dua trafo pada sisi skundernya namun pada kedua transformator tersebut mempunyai masing-masing kawat netralnya. Kedua transformator tersebut akan dijumper, hal ini dapat dijelaskan pada Gambar 2.8

L V

N L V

N

R

S

T

Besarnya total tegangan sebesar V, dan untuk tiap-tiap transformatornya adalah sebesar 2 V

2.2.5 Sistem Tiga Phasa Tiga Kawat

Sistem tiga phasa tiga kawat adalah sistem dimana biasanya yang menggunakan hubungan delta. Sistem ini dapat dilihat pada Gambar 2.9

VL VL

VL

Gambar 2.9 Rangkaian Tiga Phasa Tiga Kawat

Besarnya tegangan dan arus pada sistem ini adalah VL= Vph

IL= 3 Iph

2.2.6 Sistem Tiga Phasa Empat Kawat

Sistem tiga phasa empat kawat adalah sistem yang menggunakan kawat netral, dan digunakan pada sistem bintang yang pada titik tengahnya menggunakan kawat netral seperti terlihat pada Gambar 2.10

R

Vph

N VL

S VL

Gambar 2.10 Rangkaian Tiga Phasa Empat Kawat

Besarnya tegangan dan arus pada sistem empat kawat ini adalah VL= 3 Vph

IL= Iph

2.3 Sistem Pentanahan Pada Sisi Konsumen

Sistem pentanahan dimana titik netralnya ditanahkan pada sisi skunder transformator adalah sangat penting, tujuannya adalah untuk menghindari terjadinya tegangan sentuh yang besar dan untuk melindungi peralatan pada saat terjadi gangguan baik gangguan tanah ataupun gangguan dari sambaran petir. Pada sistem pentanahan yang mana titik netral ditanahkan terdapat tiga bagian besar tipe pentanahan yang digunakan pada sisi konsumen yaitu :

1. Sistem TT 2. Sistem IT 3. Sistem TN

2.3.1 Sistem TT

Pada sistem ini kawat transformator titik netralnya ditanahkan, dan peralatan pada konsumenditanahkan. Untuk lebih jelas dapat kita lihat pada Gambar 2.11

R S T N

peralatan listrik

Gambar 2.11 Rangkaian Sistem TT

R S T

p e r a la t a n lis t r ik

R S T N P e

p e ra la ta n lis trik

Pada sistem ini konsumen tidak menggunakan kawat netral pada peralatannya dan peralatan konsumen tersebut ditanahkan seperti pada Gambar 2.12

Gambar 2.12 Rangkaian Sistem IT 2.3.3 Sitem TN

Sistem TN adalah sistem pentanahan dimana titik netral pada transformatornya dihubungkan ke tanah, hal ini seperti hubungan bintang yang titik tengahnya ditanahkan. Pada sistem TN pentanahan dan netral peralatan berasal dari satu kawat yaitu kawat netral yang ditanahkan pada sisi transformatornya, hal ini dapat dijelaskan melalui Gambar 2.13

Gambar 2.13 Rangkaian Sistem TN

Pada sistem TN terbagi lagi menjadi tiga bagian yaitu : 1. Sistem TN-S

2. Sistem TN-C 3. Sistem TN-C-S

2.3.3.1 Sistem TN-S

2.3.3.2 Sistem TN-C

Sistem ini adalah sistem yang mana kawat netral skunder transformatornya ditanahkan, kawat netral dari transformator tersebut pada sisi konsumen digunakan sebagai kawat netral dan juga sebagai kawat pentanahan seperti terlihat pada Gambar 2.14

R S T N

peralatan listrik

Gambar 2.14 Rangkaian Sistem TN-C

2.3.3.3 Sistem TN-C-S

Sistem ini adalah sistem dimana kawat netral dan pentanahan berasal dari kawat netral yang ditanahkan pada sisi skunder transformatornya, namun yang membedakan dengan sistem TN-C adalah adanya pemisahan jalur antara kawat netral dan pentanahan pada sisi konsumen, hal ini dapat diterangkan melalui Gambar 2.15

R S T N

peralatan listrik

BAB III

SISTEM PROTEKSI AKIBAT GANGGUAN TANAH

3.1 Ground Fault Relay (GFR)/ Rele Tanah

Proteksi dibutuhkan untuk melindungi tiap elemen dari sistem serta mengamankannya secepat mungkin dari gangguan yang sedang terjadi, sebab gangguan dapat membahayakan sistem antara lain akan antara lain menyebabkan jatuhnya generator-generator dan transformator dalam sistem sehingga akan menganggu sistem pelayanan.

Bagi pihak konsumen akibatnya ialah terganggunya kerja dari alat-alat listrik , terutama di dalam industri yang menyebabkan terganggunya produksi.

Skema proteksi harus cocok dan sesuai dengan semua peralatan proteksi yang terpasang pada sistem itu. Pemutusan dari bagian-bagian yang terganggu harus selektif mungkin jadi hanya dibatasi pada komponen yang terganggu saja, jadi proteksi sensitif, artinya harus dapat mendeteksi suatu kesalahan secara pasti. Untuk semua keadaan dari sistem, peralatan proteksi harus dapat bekerja cepat dan dapat diandalkan.

Pada umumnya sistem distribusi beroperasi dengan netral transformatornya ditanahkan baik secara langsung atau melalui suatu impedansi, karena sebagian besar gangguan ( 70% - 80% ) adalah gangguan tanah. Maka rele gangguan tanah harus dipasang selain rele phasa untuk proteksi pada kawat distribusi. Arus residu atau arus urutan nol bersama-sama dengan tegangan urutan nol dipakai sebagai sumber penggerak dari rele tanah itu. Pada operasi sistem dalam keadaan normal tidak ada arus residu, oleh sebab itu rele tanah itu dapat dibuat lebih sensitif dari rele phasa

Tujuan dari proteksi terutama untuk mencegah terjadinya gangguan atau memadamkam gangguan yang telah terjadi serta melokalisirnya dan membatasi pengaruh-pengaruhnya, biasanya dengan mengisolir bagian-bagian yang terganggu tanpa menganggu bagian yang lain.

R o

Ketika arus gangguan melewati jalur arus balik tanah maka arus tersebut adalah arus gangguan tanah, yang tidak termasuk arus gangguan tanah adalah arus gangguan phasa. Dalam distribusi perlu dilakukan proteksi pada arus gangguan tanah ini, dalam hal ini dibahas tentang rele tanah yang berjenis mekanik, rele elektromekanik adalah rele yang sistem kerjanya berhubungan dengan beberapa kontak dan gerakan, rele jenis ini menggunakan azas kemagnetan.

Berikut adalah metode/prinsip kerja untuk proteksi arus gangguan tanah.

3.1.1.1 Filter Arus Urutan Nol

Filter arus urutan nol adalah suatu pengaturan rangkaian yang terdiri dari tiga buah trafo arus dan sebuah rele yang dihubungkan seperti pada Gambar 3.1 Dalam keadaan kerja normal, arus yang mengalir melalui rele merupakan jumlah vektor dari ketiga arus fasa dan dalam sistem yang seimbang sama dengan nol,

IR= Ia+ Ib+ Ic= 0 ...(3.1)

A B C

IA IB IC

3Io

Ia Ib Ic

Gambar 3.1 Hubungan Trafo Arus Untuk Membentuk Filter Arus Urutan Nol

Jadi selama dalam keadaan kerja normal atau gangguan tiga phasa dan setiap gangguan phasa ke phasa (tanpa tanah) rele tidak bekerja. Hanya pada gangguan tanah akan mengalir arus urutan nol melalui rele dan besarnya arus gangguan tanah tersebut melebihi dari nilai setting dari rele sehingga mengakibatkan bekerjanya alat proteksi.

Pengaturan ini digunakan bagi proteksi terhadap gangguan satu phasa ke tanah dalam sistem yang netralnya diketanahkan.

3.1.1.2 Rele Tanah dihubungkan pada Netral Yang diketanahkan

Rele yang dihubungkan dengan suatu sistem yang netralnya diketanahkan dapat dilihat pada Gambar 3.2

Ia

Ib

In= Ia++Ib+Ic

Rele tanah

Gambar 3.2 Proteksi Gangguan Tanah oleh Rele Gangguan Tanah Dihubungkan Pada Rangkaian Netral ke Tanah

Rele dihubungkan pada sisi skunder current transformer (CT) yang mana sisi primer terhubung pada netral yang terhubung ke tanah. Apabila terjadi gangguan antara phasa ke tanah maka arus gangguan tanah akan mengalir melalui jalur kembali kemudian arus tersebut akan mengalir ke pentanahan netral. Magnitudo dari arus gangguan tanah tergantung pada tipe pentanahan (resistansi, reaktansi atau secara langsung/solid) dan tergantung pada lokasi gangguan

3.1.1.3 Proteksi Arus Gangguan Tanah Dengan Inti Kesetimbangan (Core Balance)

Tipe proteksi ini dapat dilihat pada Gambar 3.3 Ia Ib Ic

sisi skunder

rele core Is

Gambar 3.3 Proteksi Gangguan Tanah Dengan Core Balance

Is mengalir jika terjadi gangguan tanah Ia + Ib + Ic 0 . Tipe ini

adalah tipe dimana sebuah cincin berinti magnetik melingkari semua konduktor dari ketiga phasa. Sisi skunder belitan dihubungkan dengan rele, selama tidak ada gangguan, komponen fluksi dari ketiga phasa adalah seimbang sehingga arus sisi skunder tidak ada. Bila terjadi gangguan tanah menyebabkan keseimbangan akan terganggu sehingga arus akan

R1 R2 R3

diinduksikan pada sisi skunder, proteksi ini ini dapat digunakan pada sistem tegangan rendah dan tegangan menengah.

Teori pada core balance dapat dilihat melalui persamaan berikut Mis. Ia, Ib,dan Icadalah arus pada ketiga phasa dan a, b, cadalah fluksi

dari inti dan besarnya resultan flux adalah :

R= k( Ia+ Ib+ Ic) (3.2)

Jika adalah konstan, a = k Ia, maka sesuai dengan rumus komponen

simetris

Ia+ Ib+ Ic= 3Io= In (3.3)

Pada keadaan normal ( tidak terjadi gangguan tanah) maka

Ia+ Ib+ Ic= In= 0 (3.4)

Sehingga R= 0 , maka rele tidak akan bekerja

Ketika terjadi gangguan tanah arus gangguan tanah akan melewati jalur balik tanah dan akan melalui netral, misalnya gangguan satu phasa ke tanah

If= 3 Ia0= In .(3.5)

Pada komponen arus nol yaitu I0 akan menghasilkan resultan fluks ( R)

pada inti, sehingga transformer arus core balance disebut dengan transformer arus urutan nol.

Secara umum pada sistem yang diketanahkan langsung, arus gangguan phasa ke tanah pada umumnya mempunyai nilai yang sangat besar, karena itu rele pengaman harus membuka/ trip dengan segera, hal ini dapat dilihat pada Gambar 3.4 dibawah ini

IA IB IC

K4

K1

K2

K4

K1= hubung singkat 3 phasa

K2= hubung singkat 2 phasa

K3= hubung singkat 1 phasa ke tanah

K4= hubung singkat 2 phasa ke tanah

Gambar 3.4 Gangguan Hubung Singkat

IA IB IC

Ra Rb Rc

Ro

3Io

Ia Ib Ic

Gambar 3.5 Skema Proteksi Dengan Diperlengkapi Sebuah Rele Urutan Nol Agar Lebih Sensitif Terhadap Gangguan Satu Dan Dua Phasa ke Tanah

Skema proteksi dari Gambar 3.4 dapat dipakai untuk proteksi semua jenis gangguan hubung singkat, tetapi untuk proteksi gangguan satu phasa ke tanah sensitifitasnya kurang tinggi. Untuk gangguan tiga phasa yang terjadi pada gangguan pada K1 semua rele bekerja. Apabila terjadi

gangguan phasa-phasa di titik K2menyebabkan rele di R1dan R2bekerja,

sedang gangguan dua phasa ke tanah dari phasa A dan B di titik K4 arus

gangguan mengalir melalui trafo arus dalam phasa A yang menyebabkan bekerjanya rele dari phasa A.

Agar Proteksi terhadap gangguan satu phasa ke tanah lebih baik dan lebih sensitif maka perlu diberikan rele tanah Ro yang ditambahkan

pada skema proteksi dari Gambar 3.4 yang dipasang pada Gambar 3.5 untuk melayani arus urutan nol dari gangguan tanah itu.

3.2 Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB)

Proteksi untuk arus bocor pada instalasi sangat penting untuk melindungi manusia dari arus bocor yang dapat diakibatkan karena adanya gagal isolasi dari suatu peralatan listrik ataupun pada konduktor listrik, untuk melindungi konsumen maka diperlukan pengaman manusia dari arus bocor yaitu pengaman arus bocor yang lebih dikenal dengan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB).

3.2.1 Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari ELCB adalah arus dari supply akan mengalir ke cincin inti (annular core), pada keadaan normal maka jumlah arus ketiga phasanya akan sama dengan nol ataupun pada arus netralnya akan sama dengan nol.

Jika arus bocor ke bumi terjadi misalnya akibat tersentuhnya suatu peralatan yang bertegangan maka akan menyebabkan timbulnya ketidaksimetrisan, ketidaksimetrisan ini akan menghasilkan sebuah magnetic fluks yang kemudian akan dirasakan oleh sisi skunder transformator dan akan akan

menyebabkan trigger bekerja akibat bekerjanya trigger ini maka akan menyebabkan circuit breaker bekerja.

Ia+ Ib + Ic= In= 0 ( pada sistem tiga

phasa )

Ia= 0 ; Ib= 0 Ic= 0 (pada sistem satu

phasa)

Circuit Breaker Shunt trip

coil

Load

Relay

Trigger secondary Circuit winding

Gambar 3.6 Rangkaian Earth Leakage Circuit Breaker

BAB IV

PENGARUH TERPUTUSNYA KAWAT NETRAL TERHADAP

SISI KONSUMEN

4.1 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap GFR

Setelah kita mengetahui prinsip kerja dari rele tanah maka kita dapat mengetahui bahwa kawat netral yang ditanahkan sangat berfungsi sebagai jalur balik apabila terjadi gangguan phasa ke tanah .

Dari prinsip kerja rele tanah kita dapat mengetahui bahwa rele tanah bekerja bila terjadi ketidakseimbangan dalam penjumlahan dari ketiga phasa. Dalam sistem beban simetri besarnya arus netral adalah nol.

Untuk komponen-komponen simetri maka besarnya komponen arus dan tegangan dapat dituliskan sebagai berikut.

In= Ia+ Ib+ Ic

Ia= Ia1+ Ia2+ Iao (4.1)

Ib= a2Ia1+ aIa2+ Iao ..(4.2)

Ic= aIa1+ a2Ia2+ Iao .(4.3)

Dan besarnya

) (

3 1

0 a b c

a I I I

I    _...(4.4)

) (

3

1 2

1 a b c

a I aI a I

I    _..(4.5)

) (

3

1 2

2 a b c

a I a I aI

I    _..(4.6)

Pada komponen tegangan dapat dituliskan :

Va= Va1+ Va2+ Vao (4.7)

Vb= a2Va1+ aVa2+ Vao (4.8)

Vc= aVa1+ a2Va2+ Vao (4.9)

Dan besarnya ) ( 3 1 c b a

ao V V V

V    _.(4.10)

) (

3

1 2

1 a b c

a V aV a V

V    _...(4.11)

) (

3

1 2

2 a b c

a V a V aV

Ea

Ec Eb

Ia,Va = arus dan tegangan pada phasa A

Ib, Vb = arus dan tegangan pada phasa B

Ic, Vc = arus dan tegangan pada phasa C

Ia1, Va1 = arus dan tegangan urutan positif phasa A

Ia2, Va2 = arus dan tegangan urutan negatif phasa A

Iao, Vao = arus dan tegangan urutan nol phasa A

Dalam tugas akhir ini penulis hanya membahas gangguan satu phasa ke tanah dan dua phasa ke tanah dengan netral ditanahkan.

4.1.1 Gangguan Dua Phasa

Pada saat terjadi gangguan dua phasa ke tanah dengan netral ditanahkan yang terjadi pada phasa A dan B dapat dilihat pada Gambar 4.1

G T H K

X XL A

X XL B

X XL C

N

Gambar 4.1 Gangguan Dua Phasa ke Tanah

X1 I1a X2 I2a Xo Io

Gambar 4.2 Rangkaian Ekivalen Gangguan Dua Phasa

Pada sistem yang ditanahkan ketika terjadi gangguan dua phasa ke tanah di titik K, bila phasa B dengan phasa C terhubung singkat maka :

Ia= 0 ; Vb= 0 ; Vc= 0 (4.13)

Komponen simetri pada phasa A pada titik gangguan diberikan oleh persamaan berikut a a V V 3 1

1  ; Va2 ₃1Va ; V0 1₃Va (4.14)

Va1= Va2= Vo= ₃1Va .(4.15)

Dari rangkaian ekivalennya dapat diperoleh besarnya

0 2 0 2 1 1 X XX X jX E I a a    _..(4.16) ) ( 0 2 0 1

2 I _X X _X

Ia  a _ ..(4.17)

) ) ( 0 2 2 1

0 I _X X _X

I  a _ Io = Ia1(X2/X2+Xo) .(4.18)

Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa arus Ia1 terbelakang dari Ea

sebesar 900_{, karena hanya induksi reaktif yang diperhitungkan.}

Arus penuh pada phasa B dan C

Ib= a2Ia1+ aIa2+ Io= ( )

0 2

2 0 2

1 a aX_{X X}X

Ia _



 _..(4.19)

Ic= aIa1+ a2Ia2+ Io= ( )

0 2

2 0 2

1 a a_XX _XX

Ia _

 

 _.(4.20)

A

C B

If

N

Sehingga arus pada netral tidak akan sama dengan nol karena IN 0 ,

sehingga

IN= Ia+ Ib+ Ic 0 ..(4.21)

Sehingga dengan arus ketidakseimbangan/ arus residu maka rele tanah tersebut akan bekerja.

Apabila kawat netral yang diketanahkan terputus pada titik yang telah ditentukan seperti pada Gambar 4.3

B

GFR A

Gambar 4.3 Kawat Netral Terputus

Pada saat kawat netral terputus pada titik A pada gambar 4.3 maka apabila terjadi gangguan dua phasa ke tanah misalnya phasa B dan C ke tanah maka arus gangguan If akan mengalir dari tanah menuju ke sistem

melalui jalur balik tanah yang kemudian akan mengalir ke kawat netral yang ditanahkan, namun arus gangguan tersebut tidak dapat mengalir karena kawat netral pentanahan tersebut terputus, seperti pada rangkaian ekivalen satu phasa rangkaian terbuka pada Gambar 4.4, secara teoritis adanya rangkaian terbuka maka tidak akan ada arus yang mengalir. Hal ini menyebabkan rele tanah tidak akan bekerja, apabila hal ini dibiarkan maka

G F R

akan menyebabkan ketidakseimbangan arus pada sistem yang akan menyebabkan terganggunya sistem.

Gambar 4.4 Rangkaian Terbuka Satu Phasa

Apabila terjadi gangguan dua phasa ke tanah (phasa B dan C) pada titik B maka arus gangguan If akan mengalir melalui jalur balik tanah

menuju titik netral yang ditanahkan dan kemudian akan ke sistem, hal ini seperti terlihat pada rangkaian ekivalen pada gambar 4.5 dan bila arus gangguan If tersebut mempunyai besaran melebihi setting rele tanah maka

rele tanah akan dapat mengamankan sistem.

G F R

K

Ea

Ec Eb

A

C B 4.1.2 Pada Gangguan Satu Phasa

Jika terjadi gangguan satu phasa ke tanah seperti pada gambar 4.6

Gambar 4.6 Gangguan Satu Phasa ke Tanah Netral Ditanahkan

Pada sistem yang ditanahkan terjadi gangguan satu phasa ke tanah yaitu pada phasa A ke tanah maka diperoleh:

Va= 0 ; Ib= 0 ; Ic= 0 .(4.22)

Arus urutan phasa akan muncul pada phasa A dan dengan komponen simetris diperoleh

a

a I

I 3 1

1  ; Ia2  ₃1Ia ; I0 ₃1Ia .(4.23)

Sehingga

Ia1= Ia2= Io= ₃1Ia ...(4.24)

Arus pada phasa yang terganggu adalah

E a

Pada rangkaian ekivalen seperti pada gambar 4.7

X1 I1 X2 I2 Xo Io

Gambar 4.7 Rangkaian Gangguan Satu Phasa

Dari rangkaian ekivalen kita dapat peroleh

) ( 1 2 0

1 _{j X} E_{X X}

I a

a  _{ } .(4.26)

Dari persamaan diatas dapat kita lihat bahwa Ia1 terbelakang dari Ea

sebesar 900_{karena merupakan reaktansi induktif.}

Untuk tegangan dapat kita lihat hubungan-hubungan dari rangkaian ekivalen

Va2= -jX2Ia1 ; Vo= -jXoIa1 (4.27)

Dari keadaan diatas dapat kita peroleh Va= Va1 + Va2+ Vo= 0

Va1= - (Va2+ V0)

Dari persamaan 4.27 diperoleh

Va1= j(X2+X0)Ia1 . . (4.28)

Dari persamaan diatas dapat kita ketahui bahwa In= Ia+ Ib+ Ic

In= 3 Ia1=

) (X1 X2 X0

j Ea  .(4.29)

Sehingga arus In 0.

Apabila terjadi gangguan satu phasa ke tanah dan pada saat itu titik netral yang ditanahkan yaitu pada titik A maka arus gangguan tanah If

akan mengalir melalui jalur balik tanah yang kemudian akan mengalir melalui kawat netral yang ditanahkan, akan tetapi karena titik sambungan

A terputus maka arus gangguan tidak dapat memutus rele tanah. Apabila hal ini dibiarkan maka akan sangat membahayakan peralatan serta akan menganggu stabilitas sistem ,hal dikarenakan adanya kenaikan tegangan pada phasa-phasa yang tidak terganggu, apabila digunakan titik netral yang diketanahkan tanpa impedansi (langsung), bila terjadi gangguan satu phasa ke tanah maka akan dapat menganggu saluran (line outage), yaitu gangguan itu harus segera diisolir dengan membuka pemutus daya. Salah satu tujuan dengan mengetanahkan titik netral secara langsung adalah untuk membatasi tegangan dari phasa-phasa yang tidak terganggu bila terjadi gangguan kawat tanah.

4.2 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap ELCB

Dari Gambar 3.6 terlihat bahwa rangkaian diatas menggunakan phasa dan netral dan ketika netral terputus maka akan menyebabkan ELCB tersebut tidak akan dapat bekerja karena apabila terjadi gangguan arus bocor ke bumi maka tidak ada arus pada kawat netral sehingga trigger circuit tidak bekerja, hal ini akan sangat membahayakan bagi keselamatan konsumen apabila terjadi gangguan arus bocor dan tersentuh maka akan menyebabkan adanya arus yang mengalir melalui tubuh manusia.

4.3 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral terhadap Penyaluran Tegangan Pada Saat Gangguan Satu Phasa ke Tanah

Apabila terjadi gangguan satu phasa ke tanah dan pada saat itu titik netral yang ditanahkan yaitu pada titik A pada gambar 4.8 maka arus gangguan tanah Ifakan mengalir melalui jalur balik tanah yang kemudian akan

mengalir melalui kawat netral yang ditanahkan, akan tetapi karena titik sambungan A pada gambar 4.3 terputus maka arus gangguan tidak dapat memutus rele tanah. Apabila hal ini dibiarkan maka akan sangat membahayakan peralatan serta akan menganggu stabilitas sistem ,hal dikarenakan adanya perubahan tegangan pada phasa-phasa yang tidak terganggu, bila digunakan titik netral yang diketanahkan tanpa impedansi (langsung), bila terjadi gangguan satu phasa ke tanah maka akan dapat

menganggu saluran (line outage), yaitu gangguan itu harus segera diisolir dengan membuka pemutus daya. Salah satu tujuan dengan mengetanahkan titik netral secara langsung adalah untuk membatasi tegangan dari phasa-phasa yang tidak terganggu bila terjadi gangguan kawat tanah.

Bila netral skunder suatu transformator diketanahkan tanpa impedansi dan bila gangguan kawat tanah terjadi pada jepitan transformator (lihat Gambar 4.8)

Z1G ZT

C B

Z2G ZT

A

Z0T

(a) (b)

Gambar 4.8 Sistem yang Diketanahkan Tanpa Impedansi a. Gambar Tiga Phasa

b. Gambar ekivalen

Kita misalkan bahwa impedansi urutan positif (Z1) dan negatifnya (Z2) sangat

kecil sehingga dapat diabaikan.

Sehingga besarnya gangguan tanah adalah

I1= I2= I3=

3 FG I

Tegangan pada fasa A = A Maka A = 1A + 2A + 0A

A

1A 2B 1C 2A 1B 0B 2C

0A

A C

C B B

C B

Tegangan normal + jatuh tegangan pada masing-masing fasa = tegangan resultan

Gambar 4.9 Tegangan Kawat Tanah pada Keadaan Gambar 4.8b

Jepitan pada phasa-phasa yang sehat B dan C, dimana pada phasa A ketiga komponen jatuh tegangan itu adalah sephasa (persentase komponen tahanan dimisalkan sama) tetapi pada kedua phasa lain komponen positif dan komponen negatif berputar dengan sudut sebesar 1200_{, dari Gambar 4.9}

dapat segera dihitung jatuh tegangan phasa B dan phasa C yaitu B dan C Karena A = 1A + 2A + 0A , dan bila 1A = 2A

Maka B = C = 0A 1A

Karena gangguan satu phasa ke tanah V = 0 dan I 0 ( tegangan jepitan phasa A adalah sama dengan nol ) sedangkan tegangan pada phasa-phasa yang lain menjadi

B + B dan C + C, dan

A = - ( )

3 Z1 Z2 Z0

= - (2 )

3 Z1 Z0

IFG _{ karena Z}

1= Z2 ..(4.30)

Bila B = C =

Maka = - ( )

3 Z0 Z1

IFG _{ ... (4.31)}

Dimana

) 2

(

3 Z1 Z0

E IFG ph



 _{. (4.32)}

Dari pers. 4.31 jelas kelihatan bahwa tegangan dari phasa-phasa yang tidak terganggu itu tidak sama dengan tegangan phasa netral, tetapi lebih besar dan tergantung dari Z0 Z1. Makin besar perbedaan antara Z0 Z1 makin besar

tegangan pada fasa-fasa B dan C. Subtitusi persamaan 4.31 dalam persamaan 4.32 diperoleh

=

-) 2

( 1 0

1 0

Z

Z Z

Z

Eph _

 ..(4.33) k = 1 0 Z Z = -2 1   kk

Eph (4.34)

Jadi besar tegangan dari phasa-phasa yang sehat itu tergantung dari fakor

k =

1 0 Z Z

Sehingga tegangan pada phasa-phasa yang sehat akan menjadi bervariasi dan tergantung pada besarnya impedansi urutan nol (Z0) dan impedansi urutan

positif (Z1) hal ini sangat mengganggu dan membahayakan pada stabilitas

pelayanan terhadap konsumen sehingga bila pada titik A terputus maka akan mengakibatkan gagal kerja dari rele tanah dan sistem akan terganggu, apabila

C B A

terputusnya kawat netral pentanahan terjadi dan tidak diamankan maka akan mengakibatkan gangguan dua phasa dan tiga phasa, untuk lebih jelas hal ini dapat diterangkan sebagai berikut:

Apabila kawat netral terputus maka sistem dapat disebut sebagai sistem delta (lihat Gambar 4.10)

N EA EB EC

IA IB IC

Gambar 4.10 Sistem Ketika Titik Netral Pentanahan Terputus

(Sistem Delta)

dimana

EA, EB, EC : tegangan phasa terhadap tanah

EAN,EBN, ECN : tegangan phasa terhadap netral

ZA, ZB, ZC : impedansi kapasitif phasa-phasa A, B, C dari

sistem terhadap tanah N : titik netral sistem Menurut hukum Kirchoff jumlah arus-arus adalah

IA+ IB+ IC = 0

0

  

C C B B A A

Z E Z E Z

E _.(4.35)

Pada sistem pada umumnya selalu ada ketidakseimbangan kapasitif dan sebagai akibat dari ketidakseimbangan itu maka tegangan ke tanah menjadi tidak seimbang, sehingga

Hal tersebut terlihat pada gambar 4.11

A

G N

C B

Gambar 4.11 Segitiga Tegangan Dengan Titik Netral N Dan Tanah G

N = titik netral atau titik berat geometris dari segitiga ABC G = titik tanah atau titik berat elektris

Dari gambar 4.3d diatas dapat dibuat persamaan-persamaan berikut ini EA = EAN+ ENG

EB = EBN + ENG

..(4.37) EC = ECN+ ENG

Dimana

ENG = tegangan netral terhadap tanah pada sistem delta

EAN+ EBN+ ECN= 0 (4.38)

Dengan mengisikan persamaan 4.38 ke dalam persamaan 4.39 diperoleh 0 1 1 1 _                 _NG C B A C CN B BN A AN _E Z Z Z Z E Z E Z E _..(4.39) Dan U C CN B BN A AN _I Z E Z E Z

E _{   ...(4.40)}

Subtitusi persamaan 4.39 dalam perasamaan 4.40 diperoleh

C B A

Dimana

   

C B A

G Z Z Z

Z1 1 1 1 admintasi ekivalen sistem terhadap tanah

IU = arus yang seharusnya mengalir bila titik netral N diketanahkan tanpa

impedansi dan disebut arus ketidakseimbangan dari sistem itu yang disebabkan oleh ketidakseimbangan kapasitif ZA, ZB, ZC

Bila terjadi gangguan gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah maka arus hubung singkat adalah

Iu Z E I

G ph

FG   .(4.42)

IUsangat kecil terhadap IFGsehingga dapat diabaikan sehingga persamaan 4.42

menjadi

G ph

FG _Z

E

I  _(4.43)

N ZA ZB ZB

IFG IB IC

(a) IB

A=G -IFG

IC

Eph

N

C B (b)

Gambar 4.12 a. Sistem Delta Dalam Keadaan Gangguan Tanah

b. Segitiga Tegangan Dan Arus Hubung Singkat

Dengan mengabaikan arus ketidakseimbangan IU berarti dalam keadaan

hubung singkat, kita menganggap bahwa ketiga impedansi kapasitif kawat-kawat terhadap tanah sama ZA= ZB= ZC= Z

Maka arus hubung singkat Gambar 4.12 diatas dapat ditulis IFG= - ( IB+ IC) ..(4.44)

3

Z E Z E

I L L ph

B   

3 Z E I ph C  Jadi G ph FG ph Z ph B FG Z E I Z E Z E I I        3 3 3

IGF = -IFG = arus gangguan hubung singkat kawat tanah pada

sistem delta

Apabila gangguan terjadi pada titik B , apabila terjadi gangguan satu phasa ke tanah arus gangguan tanah If akan mengalir melalui tanah

melalui jalur balik tanah namun karena titik B yang terputus maka arus gangguan tersebut akan dapat mengalir melalui kawat netral yang ditanahkan sehingga arus gangguan tersebut akan melewati rele tanah dan apabila arus tersebut melebihi dari nilai settingnya maka akan dapat memutus sehingga sistem akan dapat teramankan

4.4 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Terhadap Tegangan Sentuh Dan Kualitas Tegangan

A

C B N

Pengaruh terputusnya kawat netral akan sangat mempengaruhi terhadap tegangan sentuh yang terjadi, kenaikan tegangan sentuh ini akan sangat membahayakan bagi keselamatan konsumen.

4.4.1 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Pada Saat Sambaran Petir

Ketika terjadi sambaran petir seperti pada Gambar 4.13

Sambaran petir LA

Gambar 4.13 Rangkaian Pada Saat Terjadi Sambaran Petir

Pada saat terjadi sambaran petir pada phasa A seperti pada Gambar 4.13 terhadap sisi konsumen maka akan dapat menimbulkan arus gangguan yang sangat besar dan akan sangat membahayakan, sehingga perlu dilakukan tindakan proteksi yaitu dengan memasang penangkal petir atau yang sering disebut dengan Lightning Arrester (LA) sehingga arus gangguan yang terjadi dapat dieleminir , akan tetapi gangguan akibat petir tersebut tidak dapat dieleminir sepenuhnya oleh Lightning Arrester, sehingga diperlukan pengaman tambahan yang sangat vital yaitu dengan mengetanahkan titik netral sehingga arus gangguan akibat dari sambaran petir bisa diamankan dengan sempurna dengan menyalurkan arus gangguan ke tanah.

Rangkaian ekivalen dari Gambar 4.13 dapat dilihat pada Gambar 4.14

RL Ip

Transformator If

RN

Rtrafo IRP RP

Gambar 4.14 Rangkaian Ekivalen Arus Gangguan Sambaran Petir

Dengan menggunakan hukum Kirchoff diperoleh besarnya arus gangguan Ifadalah : If = IN+ IRP (4.45)

Apabila titik netral (RN) terputus maka besarnya arus pentanahan akan

sama seperti arus gangguan yaitu

IF= Ip ...(4.46)

Dengan demikian akan menyebabkan pada saat terjadi arus gangguan petir maka tegangan sentuh di daerah Rp akan sangat besar karena arus

(Ip) sudah sangat besar karena pada saat terjadi sambaran petir di titik

pentanahan terputus maka besarnya arus gangguan akan sama dengan arus di rangkaian

sehingga menyebabkan kerusakan pada peralatan konsumen bahkan pada trafo itu sendiri.

4.4.3 Pengaruh Terputusnya Kawat Netral Pada Titik C Terhadap Kenaikan Tegangan

Pada rangkaian transformator seperti Gambar 4.15 dibawah ini

Phasa Netral

A C Z1 V1

Vt

D Z2 V2

B

Gambar 4.15 Transformator Distribusi

Dari gambar diatas jika titik C tidak terputus (dalam keadaan normal ) maka besarnya tegangan pada Z1dan Z2adalah V1dan V2adalah :

V1= V2= 0,5 Vt ...(4.47)

Namun dalam kondisi gangguan dimana netral putus pada titik C terputus maka beban akan menjadi terhubung seri dan besarnya tegangan pada masing masing beban adalah :

V1= _Z Z_Z Vt 2 1

1

 .(4.48)

V2= _Z Z _Z Vt 2 1

2

 .(4.49)

Sehingga bila titik C putus maka besarnya tegangan pada masing-masing beban adalah tergantung dari besarnya perubahan beban tersebut, dimana bila Z1 semakin besar dan Z2 konstan maka tegangan V1 akan

semakin besar , begitu juga bila Z1konstan dan Z2semakin besar maka V2

akan semakin besar. Hal ini dapat kita lihat dari Tabel 4.1 dibawah ini dimana data-datanya dimisalkan sebagai berikut :

Vt= 440 V

dalam keadaan normal besarnya tegangan pada Z1dan Z2adalah :

V1= V2= 0,5 Vt= 220 V

Namun bila terjadi gangguan maka tegangan dan arus pada masing masing beban Z1dan Z2 tidak akan sama dan tergantung pada perubahan

dari besarnya perubahan beban beban tersebut.

Dengan menggunakan persamaan 4.48 dan 4.49 maka dapat dihitung besarnya tegangan pada tiap-tiap beban dalam Tabel 4.1 berikut

C B A

N

Beban (ohm) Tegangan

Z1 Z2

_V

₁

_V

₂

20 10 293.33 146.66

30 20 264 176

40 30 251.42 188.57

50 40 244.44 195.55

Tabel 4.1 Perbandingan Antara Tegangan Pada Saat Terjadi Gangguan Dengan Perubahan Beban

Jadi dapat dilihat bahwa terputusnya kawat netral akan sangat membahayakan bagi sisi peralatan konsumen maupun tegangan sentuh pada masing-masing beban dimana tergantung dari besarnya perubahan pada masing-masing beban., hal ini sama seperti pada rangkaian dibawah ini dimana titik netralnya terputus.

Bila titik netral terputus seperti terlihat pada Gambar 4.16 dibawah ini

A If

RE1

Gambar 4.16 Hubung Tanah Pada Peralatan Dalam Suatu Sistem Yang Netralnya Ditanahkan

Besarnya arus tanah dimana biasanya impedansi trafo kecil terhadap RE1

dan RE2adalah

3 2

1 E saluran

E

ph

f _R

R R

V I

 

 _..(4.51)

Jadi tahanan total untuk gangguan terhubung seri Misalkan RE2= 2.5 ohm

RE1= 2.0 ohm

Rsal = kecil dan diabaikan

Vph = 220 V

Maka besarnya arus gangguan tanah Ifadalah ohm

V If  _(2.5220_2.0)

= 48.9 A

Besarnya tegangan sentuh Esadalah

Es= Ifx RE2

= 48.9 A x 2.5 ohm = 122.5 V

Apabila kawat netral yang ditanahkan terputus yaitu pada titik pada Gambar 4.18 maka akan menyebabkan arus gangguan tanah akan semakin besar sehingga tegangan sentuh pada peralatan yaitu RE2 akan semakin

besar juga, hal ini dikarenakan tahanan pada RE1akan menjadi nol.

Besarnya arus gangguan ketika titik A terputus adalah :

ohmV If  ₂220_.5

= 88 A Besarnya tegangan sentuh menjadi

Es= Ifx RE2

= 88 A x 2.5 ohm = 220 V

Jadi ketika kawat pentanahan netral terputus menyebabkan tegangan sentuh yang terjadi adalah sebesar tegangan phasa ataupun tergantung terhadap perubahan beban yaitu pada RE2.

Apabila transformator tiga phasa menyuplai beban tiga phasa yang tidak setimbang seperti yang terlihat pada gambar 4.17 berikut

VAN 6 00ohm

IA

VBN IB 6 300 5 450

VCN IC

Gambar 4.17 Sistem Tiga Phasa Empat Kawat Terhubung Dengan Beban Tidak Setimbang

Bila besarnya tegangan pada sumber adalah 380 V dengan sistem CBA dan terhubung dengan beban, maka besarnya arus yang mengalir pada tiap-tiap phasa adalah:

0 0 0 90 66 . 36 0 6 90 220 3 380         A A AN

A V_{Z Z}

I 0 0 0 0 0 0 0 0 105 44 45 5 150 220 45 5 3 380 0 66 . 36 30 6 30 220 30 6 3 380                 C CN C B BN B ZV I Z V I

Akibat dari ketidakseimbangan diatas maka arus akan mengalir pada netral (IN).

Apabila kawat netral terputus (tidak ada ) seperti pada gambar berikut :

IA 600

0 30

6 _5450

+ _ -+ VBC IC

4.18 Sistem Tiga Phasa Ketika Netral Terputus

Maka dibuat rangkaian ekivalennya dimana phasa B menjadi referensi (Bref) dapat dibuat menjadi O

6_00 _6300 _5450

VAB VBC

BRef

Gambar 4.19 Rangkaian Ekivalen Tanpa Netral

Dengan menggunakan penghitungan metode node, diperoleh

Volt V V V V V V V Volt V V Z V V Z V Z V V OA AB OB OA OB AB OA OB OB C BC OB B OB A AB OB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 . 50 06 . 530 240 380 17 . 27 1 . 169 17 . 27 1 . 169 45 5 0 380 0 6 240 380 45 5 1 30 6 1 0 6 1 0                                   Volt V V V V V V V OC CB OB OC OB CB OC 0 0 0 41 . 161 19 . 242 0 380 17 . 27 1 . 169          

Amper Z V I Amper Z V I Amper Z V I C OC C B OB B o A OA A 0 0 0 0 0 0 0 0 41 . 116 43 . 48 45

5 161.41

19 . 242 83 . 2 18 . 28 30

61 27.17

. 169 03 . 50 34 . 88 0

6 50.03

06 . 503                      

Jadi besarnya arus pada saat netral sebelum dan sesudah terputus dapat dibuat tabel sebagai berikut :

Netral Ada Netral Tidak Ada/Terputus Amper

IA 36.66900 IA 88.3450.030Amper

Amper

IB 36.6600 IB 28.182.830Amper Amper

IC 441050 IC 48.43116.41Amper

Dari Tabel diatas dapat kita ketahui bahwa ada perbedaan arus ketika netral terputus dengan pada saat tidak terputus, hal ini akan dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik yang terpasang.

Apabila kawat netral pentanahan terputus pada transformator satu phasa seperti terlihat pada Gambar 4.15 maka rangkaian ekivalennya dapat dilihat seperti pada Gambar 4.20

Rphasa

IF

RN

R1 R2 R3

Gambar 4.20 Rangkaian Ekivalen Ketika Kawat Netral Pentanahan Terputus Pada Transformator Satu Phasa

Tahanan pada kawat netral (RN) dan tahanan pada kawat phasa (Rphasa)

sangat kecil dalam kondisi kawat netral pentanahan belum terputus maka besarnya tahanan total adalah

3 2 1

1 1 1 1

R R R Rtot

  

Dan besarnya tegangan sentuh (Es) pada kondisi tersebut adalah

Es= IFx Rtot

Apabila dalam kondisi kawat netral terputus maka besarnya tahanan total menjadi

3 2

1 1 1

R R Rtot

 

Dari hasil perhitungan dapat kita ketahui bahwa bila kawat netral terputus maka tahanan akan menjadi besar dibandingkan pada saat kondisi sebelum terputus sehingga akan mengakibatkan tegangan sentuh akan semakin besar

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Kawat Netral yang ditanahkan berfungsi sebagai pengaman apabila terjadi gangguan antara kawat phasa ke tanah dan mengurangi besarnya tegangan sentuh

2. Ground Fault Relay (GFR)/ rele tanah dan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) bekerja berdasarkan kesetimbangan beban dimana jumlah arus dari ketiga phasa harus sama dengan nol atau arus netralnya harus sama dengan nol

3. Apabila kawat netral yang ditanahkan terputus maka akan dapat menyebabkan:

 _{Kenaikan tegangan sentuh yang mana tergantung dari besar}

kecilnya impedansi sehingga akan membahayakan konsumen

 _{Timbulnya variasi tegangan yang tergantung dari perubahan}

impedansi pada sisi beban.

 _{Gagal kerja rele tanah karena tidak adanya jalur balik yang mana}

bila terjadi gangguan phasa ke tanah maka arus gangguan tanah akan mengalir menuju ke jalur balik tanah dimana rele tanah terpasang.

4. Apabila kawat netral terputus, maka beban-beban satu phasa akan menyuplai tegangan yang berbeda sehingga arus juga berbeda yang akan dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan konsumen

5. Dengan terputusnya kawat netral maka akan menyebabkan gagal kerja pada ELCB

6. Apabila terjadi gangguan satu phasa ke tanah maka akan menyebabkan perubahan tegangan pada phasa yang sehat yang mana tergantung pada

impedansi urutan nol dan positif (Z0) dan (Z1), dan apabila netral

pentanahan terputus maka akan dapat mengakibatkan gangguan akan meningkat menjadi gangguan dua phasa dan apabila tidak diamankan akan menyebabkan gangguan tiga phasa hal ini karena arus gangguan yang terjadi sangat kecil

4.2 Saran

1. Kawat Netral yang ditanahkan sangat diperlukan sehingga apabila kawat netral terputus maka sistem pengamanan baik pada peralatan maupun manusia akan menjadi sangat berkurang dan akan sangat membahayakan untuk menghindari hal tersebut maka disarankan untuk menggunakan sistem pentanahan dengan metode pentanahan di beberapa titik atau yang lebih dikenal dengan Multi Common Grounded.

2. Disarankan agar pengawasan terhadap netral dan netral yang ditanahkan dilakukan dengan berkala sehingga kontinuitas penyaluran listrik tidak akan terputus

3. Disarankan agar sistem proteksi yaitu Ground Fault Relay dan Earh Leakage Circuit Breaker harus dapat bekerja dengan normal dan harus ada sistem proteksi tambahan (backup) sehingga apabila Ground Fault Relay dan Earth Leakage Circuit Breaker gagal kerja maka akan dapat diamankan oleh sistem pengaman backup tersebut.

Jadi ketika kawat pentanahan netral terputus menyebabkan tegangan sentuh yang terjadi adalah sebesar tegangan phasa ataupun tergantung terhadap perubahan beban yaitu pada RE2.

Apabila transformator tiga phasa menyuplai beban tiga phasa yang tidak setimbang seperti yang terlihat pada gambar 4.17 berikut

VAN 6 00ohm

IA

VBN IB 6 300 5 450

VCN IC

Gambar 4.17 Sistem Tiga Phasa Empat Kawat Terhubung Dengan Beban Tidak Setimbang

Bila besarnya tegangan pada sumber adalah 380 V dengan sistem CBA dan terhubung dengan beban, maka besarnya arus yang mengalir pada tiap-tiap phasa adalah:

0 0

0

90 66 . 36 0

6 90

220 3

380

  

    

A A AN

A V_{Z Z}

I

0 0

0 0

0 0

0 0

105 44 45

5 150 220 45

5 3 380

0 66 . 36 30

6 30 220 30

6 3 380

  

    

 

     

C CN C

B BN B

ZV I

Z V I

Akibat dari ketidakseimbangan diatas maka arus akan mengalir pada netral (IN).

+ _ -+ VBC IC

4.18 Sistem Tiga Phasa Ketika Netral Terputus

Maka dibuat rangkaian ekivalennya dimana phasa B menjadi referensi (Bref) dapat dibuat menjadi O

6_00 _6300 _5450

VAB VBC

BRef

Gambar 4.19 Rangkaian Ekivalen Tanpa Netral

Dengan menggunakan penghitungan metode node, diperoleh

Volt V V V V V V V Volt V V Z V V Z V Z V V OA AB OB OA OB AB OA OB OB C BC OB B OB A AB OB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 . 50 06 . 530 240 380 17 . 27 1 . 169 17 . 27 1 . 169 45 5 0 380 0 6 240 380 45 5 1 30 6 1 0 6 1 0                                   Volt V V V V V V V OC CB OB OC OB CB OC 0 0 0 41 . 161 19 . 242 0 380 17 . 27 1 . 169          

Amper Z

V I

Amper Z

V I

Amper Z

V I

C OC C

B OB B

o A

OA A

0 0

0

0 0

0

0 0

41 . 116 43 . 48 45

5 161.41 19

. 242

83 . 2 18 . 28 30

61 27.17 .

169

03 . 50 34 . 88 0

6 50.03 06

. 503

 

  

 

  

  

 

 

  

 

Jadi besarnya arus pada saat netral sebelum dan sesudah terputus dapat dibuat tabel sebagai berikut :

Netral Ada Netral Tidak Ada/Terputus

Amper

IA 36.66900 IA 88.3450.030Amper

Amper

IB 36.6600 IB 28.182.830Amper

Amper

IC 441050 IC 48.43116.41Amper

Dari Tabel diatas dapat kita ketahui bahwa ada perbedaan arus ketika netral terputus dengan pada saat tidak terputus, hal ini akan dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik yang terpasang.

Apabila kawat netral pentanahan terputus pada transformator satu phasa seperti terlihat pada Gambar 4.15 maka rangkaian ekivalennya dapat dilihat seperti pada Gambar 4.20

Rphasa IF

RN

R1 R2 R3

Tahanan pada kawat netral (RN) dan tahanan pada kawat phasa (Rphasa) sangat kecil dalam kondisi kawat netral pentanahan belum terputus maka besarnya tahanan total adalah

3 2 1

1 1 1 1

R R R Rtot

  

Dan besarnya tegangan sentuh (Es) pada kondisi tersebut adalah Es= IFx Rtot

Apabila dalam kondisi kawat netral terputus maka besarnya tahanan total menjadi

3 2

1 1 1

R R Rtot

 

Dari hasil perhitungan dapat kita ketahui bahwa bila kawat netral terputus maka tahanan akan menjadi besar dibandingkan pada saat kondisi sebelum terputus sehingga akan mengakibatkan tegangan sentuh akan semakin besar

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

1. Kawat Netral yang ditanahkan berfungsi sebagai pengaman apabila terjadi gangguan antara kawat phasa ke tanah dan mengurangi besarnya tegangan sentuh

2. Ground Fault Relay (GFR)/ rele tanah dan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) bekerja berdasarkan kesetimbangan beban dimana jumlah arus dari ketiga phasa harus sama dengan nol atau arus netralnya harus sama dengan nol

3. Apabila kawat netral yang ditanahkan terputus maka akan dapat menyebabkan:

 _{Kenaikan tegangan sentuh yang mana tergantung dari besar} kecilnya impedansi sehingga akan membahayakan konsumen  _{Timbulnya variasi tegangan yang tergantung dari perubahan}

impedansi pada sisi beban.

 _{Gagal kerja rele tanah karena tidak adanya jalur balik yang mana} bila terjadi gangguan phasa ke tanah maka arus gangguan tanah akan mengalir menuju ke jalur balik tanah dimana rele tanah terpasang.

4. Apabila kawat netral terputus, maka beban-beban satu phasa akan menyuplai tegangan yang berbeda sehingga arus juga berbeda yang akan dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan konsumen

5. Dengan terputusnya kawat netral maka akan menyebabkan gagal kerja pada ELCB

impedansi urutan nol dan positif (Z0) dan (Z1), dan apabila netral pentanahan terputus maka akan dapat mengakibatkan gangguan akan meningkat menjadi gangguan dua phasa dan apabila tidak diamankan akan menyebabkan gangguan tiga phasa hal ini karena arus gangguan yang terjadi sangat kecil

4.2 Saran

1. Kawat Netral yang ditanahkan sangat diperlukan sehingga apabila kawat netral terputus maka sistem pengamanan baik pada peralatan maupun manusia akan menjadi sangat berkurang dan akan sangat membahayakan untuk menghindari hal tersebut maka disarankan untuk menggunakan sistem pentanahan dengan metode pentanahan di beberapa titik atau yang lebih dikenal dengan Multi Common Grounded.

2. Disarankan agar pengawasan terhadap netral dan netral yang ditanahkan dilakukan dengan berkala sehingga kontinuitas penyaluran listrik tidak akan terputus

3. Disarankan agar sistem proteksi yaitu Ground Fault Relay dan Earh Leakage Circuit Breaker harus dapat bekerja dengan normal dan harus ada sistem proteksi tambahan (backup) sehingga apabila Ground Fault Relay dan Earth Leakage Circuit Breaker gagal kerja maka akan dapat diamankan oleh sistem pengaman backup tersebut.