langsung ke bumi, yang tidak tergantung pembumian setiap titik tenaga listrik. Gambar 2.2 memperlihatkan sebuah sistem pembumian dengan sistem TT.
Transformator Pensuplai
R S
T N
Instalasi
Elektroda Pentanahan Netral
Elektroda Pentanahan
Konsumen P
N E
Bumi
Gambar 2.2 Sistem pembumian TT
II.4 Tahanan Pembumian
5
Tahanan pembumian adalah hambatan yang dialami oleh arus ketika mengalir ke tanah. Arus ini mengalir menuju tanah melalui elektroda pembumian yang
ditanam atau ditancapkan ke dalam tanah pada ke dalam tertentu. PUIL 2000 mendefenisikan tahanan pembumian sebagai jumlah tahanan elektroda pembumian
dan tahanan penghantar pembumian. Tahanan ini terdiri dari tahanan yang disebabkan penghantar logam dan tanah. Tahanan yang ditimbulkan penghantar
sangan kecil sehingga dapat diabaikan. Tahanan yang paling besar adalah tahanan yang ditimbulkan oleh tanah.
Universitas Sumatera Utara
Suatu tanah memiliki nilai tahanan jenis yang bervariasi tergantung pada jenis tanah, kelembapan, komposisi garam-garam mineral di dalam tanah, dan suhu.
Saat sebuah elektroda dilalui oleh arus maka arus akan menyebar ke segala arah seperti terlihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Sebaran Arus dari Elektroda Arus akan mengalir menuju tegangan nol yaitu di titik tak terhingga. Apabila
kedalaman elektroda dibandingkan dengan jari-jari yang tak terhingga maka elektroda batang dapat dianggap sebagai sebuah bola yang memiliki pusat yang sama
dengan sebuah bola yang memiliki jari-jari yang sangat besar, seperti Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Ekivalensi Elektroda untuk Perhitungan Tahanan Pembumian I
r dr
r
o
Universitas Sumatera Utara
Tahanan yang dimiliki lapisan tanah yang merupakan bola dengan jari-jari r dan r+dr pada Gambar 2.4 dapat dihitung dengan Persamaan 2.1. Dengan menganggap bahwa
jarak r berada di jauh tak hingga maka tahanan tanah dengan elektroda yang memiliki jari-jari r
o
menjadi seperti Persamaan 2.2.
2.1
2.2 Dimana
R = Tahanan Tanah r = Jari-jari bola luar m
r
o
= Jari-jari panjang elektroda m = Tahanan jenis tanah Ohm-m
Jika nilai tahanan pentanahan terlalu besar maka untuk memperkecilnya dapat menggunakan material khusus yang ditanam di dalam tanah yaitu bentonit.
Secara tradisional dapat menggunakan garam atau arang.
Beberapa jenis tanah yang nilai tahanan jenisnya dicantumkan dalam PUIL 2000 dapat dilihat pada Tabel 2.2
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Tahanan Jenis Tanah Jenis Tanah
Tahanan Jenis Ω-m
Tanah Rawa 30
Tanah Liat dan Tanah Ladang 100
Pasir Basah 200
Kerikil basah 500
Pasir dan kerikil kering 1000
Tanah Berbatu 3000
Beberapa hal lain yang mempengaruhi nilai tahanan pembumian yaitu:
a. Jenis Elektroda Pembumian
