ANALISA PERBANDINGAN NILAI TAHANAN PENTANAHAN DENGAN MENGGUNAKAN ELEKTRODA BATANG PADA BEBERAPA JENIS TANAH - POLSRI REPOSITORY

  

ANALISA PERBANDINGAN NILAI TAHANAN PENTANAHAN

DENGAN MENGGUNAKAN ELEKTRODA BATANG PADA BEBERAPA

JENIS TANAH

LAPORAN AKHIR

  Dibuat Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

  Politeknik Negeri Sriwijaya

  

Oleh:

SURA DEVA

0611 3031 0908

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2014

  

ANALISA PERBANDINGAN NILAI TAHANAN PENTANAHAN

DENGAN MENGGUNAKAN ELEKTRODA BATANG PADA BEBERAPA

JENIS TANAH

LAPORAN AKHIR

  Dibuat Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

  Politeknik Negeri Sriwijaya

  

Disusun Oleh:

SURA DEVA

0611 3031 0908

Menyetujui,

  Palembang, Juli 2014 Pembimbing I, Pembimbing II, Sutan Marsus, S.S.T., M.T. Nurhaida, S.T., M.T. NIP 196509301993031002 NIP 196404121989032002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

  

Ir. Ali Nurdin, M.T.

NIP 196212071991031001

  MOTTO: Do what you love.

  (Sura Deva) Laporan Ini Kupersembahan Untuk:

   Ayah dan Ibu yang tak pernah berhenti memberikan semangat dan mendoakan saya

   Kedua saudaraku : Santika dan Galih  Dosen pembimbing yang telah membimbingku dalam menyelesaikan laporan ini

   Penyemangatku Dyah , Yupita, Yaya dan sahabat – sahabat coc yang lainnya (Chandra, Moyo, Rinaldi, Anton, Nico, Faldhi, Robbi, Panji, Bayu, Nata, Arie, Ulil, Adul, dll).

   Teman-teman seperjuangan kelas 6ELB  Almamaterku

  

ABSTRAK

Analisa Perbandingan Nilai Tahanan Pentanahan Dengan Menggunakan

Elektroda Batang Pada Beberapa Jenis Tanah

  Pentanahan merupakan salah satu faktor kunci dalam usaha pengamanan (perlindungan) sistem tenaga listrik. Adanya perbedaan beberapa jenis tanah yang ada di daerah Palembang, Sumatera Selatan sangat berpengaruh pada keamanan dari sistem pentanahan yang akan dibangun.

  Penelitian dilakukan dengan menganalisa nilai tahanan pentanahan pada beberapa jenis tanah dengan menggunakan elektroda batang. Elektroda batang tersebut ditanam dengan kedalaman 20cm sampai dengan 50cm dengan jarak masing-masing elektroda 5 meter. Dari hasil penelitian tersebut akan didapat perbandingan nilai tahanan pentanahan untuk masing-masing jenis tanah. Sehingga dapat diketahui jenis tanah yang layak untuk dijadikan sebagai media penghantar pentanahan.

  

ABSTRACT

Comparative Analysis Grounding Detainees Value By Using Rod Electrodes

In Some Soil Types

  Grounding is one of the key factors as a security attempt (protection) of power system. There are some differences type of soil in Palembang, South Sumatra which is very influental on the safety of grounding system to be built.

  The study was conducted by analyzing the grounding resistance value on some soil types using rod electrodes. The rod electrodes implanted to a depth of 20 cm up to 50 cm with each electrode distance of 5 meters. As the results of this study, the comparison of the grounding resistance value of each type of soil has been obtained. So it is known that which type of soil that can be the ideal choice as the grounding conductor of the electric current.

  Segala puji dan syukur dipanjatkan berkat rahmat Allah SWT laporan ini yang berjudul “Analisa Perbandingan Nilai Tahanan Pentanahan Dengan

Menggunakan Elektroda Batang Pada Beberapa Jenis Tanah” dapat penulis selesaikan tepat waktu setelah berulangkali dilakukan pengkoreksian

  Berdasarkan koreksi-koreksi tersebut, mudah-mudahan perbaikan-perbaikan yang telah penulis lakukan lebih menyempurnakan hasil penelitian ini.

  Penulisan Laporan Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Politeknik Negeri Sriwijaya. Penelitian ini hanya sebuah langkah awal. Mudah-mudahan dapat dilanjutkan dengan penelitian- penelitian lebih mendalam selanjutnya, lingkungan terus berubah dan perubahan tentu selalu memunculkan gagasan berlanjut.

  Palembang, Agustus 2014 Penulis Alhamdulillahirobbil’alamin, penulis panjatkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya.

  Adapun terwujudnya Laporan Akhir ini adalah berkat bimbingan dan bantuan serta petunjuk dari berbagai pihak yang tak ternilai harganya. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada: 1.

  Bapak R.D. Kusmanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng., selaku Ketua Program Studi Teknik Listik Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Sutan Marsus, S.S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan saran, petunjuk dan bimbingannya dalam penulisan laporan akhir ini.

  5. Ibu Nurhaida, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan saran, petunjuk dan bimbingannya dalam penulisan laporan akhir ini.

  6. Bapak Ir. Ilyas, M.T., selaku Dosen Pembimbing Lapangan yang telah memberikan saran, petunjuk dan bimbingannya dalam penulisan laporan akhir ini.

  7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan yang berguna bagi penulis.

  8. Kedua orang tua saya yang tercinta yang telah banyak memberikan pengorbanan baik moril maupun materil serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini.

  9. Kedua saudaraku yang tercinta yang telah memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan laporan akhir ini.

  10. Kak Erwin dan Odi selaku staff di Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH) Universitas Sriwijaya yang telah memberikan petunjuk dan bimbingan dalam penyelesaian laporan akhir ini

  11. Dyah Cadel dan Yupita Kodok yang telah menemani, membantu, mendukung, serta memberikan semangat dalam membuat laporan akhir.

  12. Bayu, Ulil, Nata The Fivers, Wismoyo, Manager Cha, Anton kelek, Nico manusia abad 1, Rinaldi, Faldhi IP dan Panji Barbie yang telah menemani dan berjuang bersama-sama dalam membuat laporan akhir.

  13. Seluruh teman dekat saya yang telah memberikan semangat, motivasi dan dukungan selama saya menyelesaikan laporan akhir ini.

  14. Seluruh teman-teman seangkatan, terutama kelas 6ELB terima kasih atas dukungan dan kebersamaanya selama 3 (tiga) tahun ini.

  15. Teman-teman Bujang Gadis Polsri dan Bujang Gadis Kampus Sumatera Selatan yang telah memberikan dukungan dan semangat serta pengertian kepada saya selama membuat laporan akhir ini.

  16. Dan semua orang yang telah mendoakan dan membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

  Semoga bantuan dan jerih payah dari semua pihak akan mendapat ridho berkat dari Allah SWT. Akhirnya penulis mengharapkan semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat dan dapat digunakan dengan sebaik-baiknya.

  Palembang, Juli 2014 Penulis

  

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ....................................................................iii ABSTRAK ........................................................................................................iv KATA PENGANTAR ......................................................................................v UCAPAN TERIMA KASIH ...........................................................................vi

DAFTAR ISI .....................................................................................................viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................xii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................xiv

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang .......................................................................................1

  1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................2

  1.3 Tujuan dan Manfaat ..............................................................................2

  1.3.1 Tujuan ......................................................................................2

  1.3.2 Manfaat ......................................................................................3

  1.4 Batasan Masalah .................................................................................3

  1.5 Metode Penulisan ...............................................................................3

  1.5.1 Metode Literature ......................................................................3

  1.5.2 Metode Eksperimen ..................................................................4

  1.5.3 Metode Interview ......................................................................4

  1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................4

  1.6.1 Pendahuluan .............................................................................4

  1.6.2 Tinjauan Pustaka ......................................................................4

  1.6.3 Metodelogi Penelitian ...............................................................4

  1.6.4 Hasil dan Pembahasan ..............................................................4

  1.6.5 Kesimpulan dan Saran ..............................................................5

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sistem Pentanahan .............................................................................6 2.2. Macam-macam Pentanahan ...............................................................7

  2.2.1 Sistem Tenaga yang Ditanahkan ..............................................7

  2.2.2 Sistem yang Tidak Ditanahkan .................................................8

  2.2.3 Sistem Pentanahan pada Peralatan ...........................................9 2.3. Tahanan Jenis Tanah ..........................................................................10 2.4.

Elektroda Pentanahan ........................................................................15

  2.4.1 Sifat-sifat dari Sebuah Sistem Elektroda Tanah ........................18

  2.4.2 Pengaruh Ukuran Elektroda atau Pasak Terhadap Tahanan .....................................................................................19

  2.4.3 Pengaruh Tahanan Tanah Terhadap Tahanan Elektroda ..........20

  2.4.4 Ukuran-ukuran Penghantar Tanah ............................................20

  2.4.5 Perencanaan Elektroda-elektroda pentanahan ...........................21 2.5. Tahanan Pentanahan ...........................................................................24

  2.5.1 Faktor

• – Faktor yang Menentukan Tahanan Pentanahan .........25

  2.5.2 Menghitung Tahanan Pentanahan ............................................25

  2.5.3 Nilai Tahanan Pentanahan yang Baik .......................................26

  2.5.4 Hal – Hal yang Mempengaruhi Tahanan Pentanahan ..............26

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Teknik Penelitian ...............................................................................30

  3.1.1 Studi Pustaka .............................................................................30

  3.1.2 Pengumpulan Data ....................................................................30

  3.1.3 Pengukuran ...............................................................................30

  3.1.4 Rekapitulasi Data ......................................................................32

  3.1.5 Analisa Data .............................................................................32

  3.1.6 Kesimpulan ...............................................................................32 3.2. Peralatan yang Digunakan ..................................................................32 3.3.

  Flowchart Pengukuran dan Pengujian Tahanan Tanah (ohm) ...........36 3.4. Rangkaian Pengujian .........................................................................36 3.5. Langkah Pengukuran Tahanan Pentanahan ........................................38

BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Data Hasil Pengukuran ......................................................................40 4.2. Perhitungan Tahanan Pentanahan .......................................................41

  4.2.1 Perhitungan Tahanan Pentanahan Menggunakan 1 Batang Elektroda Dengan Kedalaman yang Berbeda Pada Jenis Tanah Rawa .............................................................42

  4.2.2 Perhitungan Tahanan Pentanahan Menggunakan 1 Batang Elektroda Dengan Kedalaman yang Berbeda Pada Jenis Tanah Liat ...............................................................43

  4.2.3 Perhitungan Tahanan Pentanahan Menggunakan 1 Batang Elektroda Dengan Kedalaman yang Berbeda Pada Jenis Tanah Bebatuan ......................................................44 4.3. Analisa ............................................................................................48

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan .........................................................................................50 5.2. Saran ...................................................................................................50 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 2.1 Harga Tahanan Jenis Tanah ...............................................................11Tabel 2.2 Harga Konstanta Pada Jumlah Pasak .................................................23Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Rawa ......40Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Liat .........40Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Bebatuan 41Tabel 4.4 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis

  Tanah Rawa ......................................................................................45

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis

  Tanah Liat ..........................................................................................46

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Pentanahan Pada Jenis

  Tanah Bebatuan .................................................................................47

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Perubahan Tahanan Jenis Tanah Terhadap Kelembaban ............. 12Gambar 2.2 Kurva Pengaruh Kelembaban, Temperatur, dan Kadungan Garam

  Terhadap Tahanan Jenis Tanah .................................................... 14

Gambar 2.3 Elektroda Batang .......................................................................... 16Gambar 2.4 Elektroda Pita ............................................................................... 17Gambar 2.5 Elektroda Plat ............................................................................... 18Gambar 2.6 Komponen-komponen Tahanan Elektroda ................................... 19Gambar 2.7 Elektroda Tanah ............................................................................ 22

  (a) Dalam Susunan Segi Empat Kosong ...................................... 22 (b) Dalam Susunan Segi Empat Terisi ......................................... 22

Gambar 2.8 Elektroda Pentanahan yang Mempunyai Pengaruh Lapisan ........ 27Gambar 2.9 Satu Buah Elektroda Pentanahan .................................................. 28Gambar 2.10 Hubungan Beberapa Elektroda Pentanahan ................................. 29Gambar 2.11 Jaringan Bertautan ........................................................................ 29Gambar 2.12 Pelat Pentanahan ........................................................................... 29Gambar 3.1 Elektroda Pentanahan ................................................................... 33

  Gambar 3.2.a Digital Earth Resistance tester 4105 A ........................................ 33 Gambar 3.2.b Digital Earth Resistance tester 4105 A ........................................ 34

Gambar 3.3 Elektroda Bantu ............................................................................ 34Gambar 3.4 Meteran ......................................................................................... 34Gambar 3.5 Kabel Penghubung Elektroda ....................................................... 35Gambar 3.6 Martil ............................................................................................ 35Gambar 3.7 Flowchart Pengukuran dan Pengujian Tahanan Tanah ................ 36Gambar 3.8 Skema Pengukuran Tahanan Dengan Elektroda Tunggal ............ 37Gambar 3.9 Skema Pengukuran Tahanan Dengan Elektroda Ganda ............... 37Gambar 3.10 Rangkaian Pengukuran Tahanan Dengan Elektroda Tunggal ...... 37Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Antara Perhitungan Dengan Pengukuran

  Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Rawa .............................. 45

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Antara Perhitungan Dengan Pengukuran

  Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Liat ................................. 46

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Antara Perhitungan Dengan Pengukuran

  Tahanan Pentanahan Pada Jenis Tanah Bebatuan ........................ 47