TINIAUAN PERKERASAN BETON (RIGID PAVEMENT) DENGAN RCC

JURNAL TEKNIK

NOMMENSEN
PERUBAHAN BENTUK SALURAN AKIBAT VARIASI DEBIT (KAIIAN
LABORATORTUM)
Tetty Tiurma Elita Saragi, ST, MT
ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR IETTI AKIBAT TUMBUKAN
KAPAL BERBOBOT 6000 DWT DENGAN KONDISI LAYAN TIANG
SEBESAR 5O

o/o

Humisar Pasaribu,

ST,

MT

PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR SANGKAR PADA IALA.
IALA SATU FASA
Ir. Barani Tua Simanjorang, MT

ANALISA PENGUKURAN TAHANAN PEMBUMIAN MENARA TRANSMISI TITI
KUNING -LUBUK PAKAM
Ir. Leonardus Siregar; MT
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BAMBU TERHADAP KUAT TEKAN DAN
KUAT LENTUR BETON
Ir. Ros Anita Sidabutar, MSc.

TINIAUAN PERKERASAN BETON (RIGID PAVEMENT) DENGAN RCC IROLLER
coMPACTTNG CONCRETTE)
Yetty Saragi, ST MT
DAMPAK DAN PENGENDALIAN LIMBAH CAIR INDUSTRI
Ir. Lestina Siagian, MSi
PEMANASAN AIR DENGAN UAP HINGGA KONDISI KUASI STEDI DENGAN
MEMAKAI KOIL
Ir. Waldemar Naibaho, MT

ISSN 2$8tr8797

E

JURNAL TEKNIK NOMMENSEN
Volume I No. 2, Mei 2014
rssN 2489-8797

Peaasehat
Dr.Ir. Jongkers Tampubolon, M.Sc.
(Rektor Unitsersitas HKBP N ommersen)

Peuaaggungfawab

Ir. Humisar Sibarani, MS.Met.
(Delcon Fak- TDknik Universitas HKBP Nomm.ensen)

Ketua Dewan RedaLrt
Ir. Sindak Hutauruk, MSEE

Angota Dcsan Redaksl
Ir. Partahi Lumbangaol,M.Eng. Sc.
Ir. Filctor Sihombing, MT.

Dr. Richard A.M.Napitupulu,ST, MT
Uttra Bertarl
Prof. Dr. Jhon Batubara
(Univercitas Pelita Harap an Surabag a)
Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng.
(Uniuersitas Merqtbuanta Jakarta)
Dr. Ir. Himsar Ambarita, MT.
(Ilniuersitas Sumntera Utara.)

Ir. Rildova, Ph.D.

(

Ir"stitttt Tefu

lc,logi B an duns )

Alamat:
Fakultas Teknik Universitas HKBP Nommensen
Jln. Sutomo No. 4'{, Medan, Sumatera Utara, Indonesia

Telp.: 46y4522922; 4522831; 4565635: / Fax.: 06I-457 L426
Website: http: / /www.nomqgnseq.ore / Email : jt*uhn@yahoo.co.id

ANALISA PENGUKURAN TAII{NANI PEMBUMIAN
MENARA TRANSMSI TITI KUNING - LUBIJK PAKAM
rurusan reknik Erektro

r"**?:fffJffi3iffi*p
JL Sutomo no:4A - Medan

Nommensen - Medan

ABSTRACT
ln power system, the most common disorders are on the air transmission line. ln this channel
interference is likely to occur as a result of a lightring su-ike which resulted in the increase of

voltage rise and voltage car damage eleco'ical equipment used. Therefore, the transmission
tower earthing is essential and magnitude of prisonen grounding must be |n sgsslrtance with
the provisions permired so as to guarantee tbe reliability of thc system in the event of
overvoltage due to lightning strftes. Within a certain time the amount of prisoners grounding

can change according to changes in soil prisoners- It is necessary for the transmission towi
grounding resistance measurements periodically. In this researclq the measurement of
transmission tower grounding resistant Titi Kuning Lubuk Pakam. The results showed that
the characteristics of earthing prisoners SUTT 150 KV tansmission tower Titi Kuning
Lubuk Pakam relatively in good conditiorq there is little increase .
Keywords : Grormding Transmission Towers, Ground Driven, Counterpoise

-

I. PENDAHI'LUAIY
saluran udara tegangan tinggr (sti"rr) 150 KV adarah bagian dari sistem
pendistribusian tenaga listrik. Pada saluran ini sangatlah mungkin terjadi gangguan
akibat adanya sambaran petir yang mengakibatkan tegangan naik dan L"*ikun
tegangan ini dapat merusak peralatan listrik yang digunakan. Untuk mengatasi hal

ini

maka perlu dilakukan pembumian dari kawat tanah dan terhubung langsung

dengan menara transmisi- Oleh karena itu, pembumian menara transmisiadatatr trat

yang penting dan besarnya tahanan pembumian harus sesuai dengan ketentuan yang
diizinkan sehingga menjamin keterandalan sistem bila terjadi tegangan lebih aidbai

sambaran petir
Sebagai mana diketahui, harga tahanan pembumian tegantung kepada jenis
tanah. Tahanan tanah-juga tergantung pada kelembaban tanahlan juga fandungan
garam dari tanah. Dalam kurun waktu tertentu besarnya tahanan pembumian dfrat

berubah sesuai dengan perubahan tahanan tanah. untuk

itu perlu dilakufan

pengukuran tahanan pembumian menara transmisi secara periodik misalnya sekali
6
bulan.
Untuk tuj uan
tahanan pembumian menara transmisi diperlukan
.pengukuran
suatu ca.ra tertentu yaitu pembumian dengan Elektroda Tancap (Driven Ground) dan
pembumian dengan Counterpoise. Pembumian dengan elektroda tancap dilakukan

dengan menancapkan batang elektroda ke dalam tanah. Metode ini diiakukan bila
jenis tanah di lokasi menara merupakan tanah liat. Pembumian dengan
counterpoise
dilakukan dcngan menaoam kawat elektroda sejajar atau secara radial dalam tuoun.
Metode ini dilakukan bila jenis tanah di lokasi menara merupakan lapisan tanah
yang keras atau batu-batuan dimana tahananjenis tanahnya tinggi.
Tahanan pcmbumian dari suatu menara transmisi narus Oi;aga tetap bcrada
pada harga yang diizinkan. Sedangan tehanan tanah di sekitar menara
dapat berubah

52

s€slrai perubaban musim dan perubahu f3fue**n kontak:rnttra elektroda dan tanah-

Untuk mengetahui besarnya rahanan pernbumian nr€oara ini pertu dilakukan

pengukuran secara berkala Apabila terjadi kenaikan ail2i trhenxn pembumian maka
perlu dilakukan penambahan elektroda pembumian.
2. TINJAUA].I PUSTAKA
2.1. Tahanan Kaki Menara

untuk melidungi kawat fasa terhadap

sambaran langsung

dari petir

digunakan satu atau d13 kapvat tanah yang terletak di atas kawat a"" i"ng* *aut
perlindungan lebih kecil I8D. Dengan demikian kemungkinan terjadinya loricatan api

karena

la{baran petir secara langsung dapat diabaikan. remungtcinan terjadinya

locatan balik (back flash over) karena sambaran kilat secara langs-ung padaiuncat
menara atau kawat tanah tetap masih ada, dan untuk menguranginyi tanan"n fcau
menara hanrs dibuat tidak melebihi l0 Ohm. Taharan kaki nenara l0 Ohm dapat
diperoleh dengan menggunakan satu atau lebih batang pembumian (ground rod) a'tau
dengan sistem counterpoise. Pemilihan penggunarur batang pembumian dan atau
sistem counterpoise tergantung dari tahanan jenis tanah di mana menara transmisi

tersebut berada-

2.2.BatangPembumian
Bila menggunakan batang pembumian, tahanan
dengan menggunakan persam:un sebagai berikut.

R:*'"

kaki menara dihitung

(#)

(l)

dimana

R: tahanan kaki menara (Ohm)
[ : tahanan jenis tanah (Ohm-m)
L = panjang dari batang pembumian (m)
d : diameter batang pembumian (m)

Menurut persam:urn (l) di atas, tahanan kaki menara

akan berkurang dengan

menambah panjang batang pembumian. Tetapi hubungan ini tidak langiung ian
akan mencapai suatu titik di mana penambahan panjanE batang pemburn'ian i-yu

sedikit mengurangi tahanan kaki menar& Dalam hal ini- aigunakan butuog

pernbrtmisl paralel. Dengan merubah variabel d dengan A dan untulSari-;ari Uatan!
pembumian yang sama, sehingga pers:rma'n (I) ditulis menjadi:

R:*h
Harga

A

(*)

adalah kelipatan batang pembumian yang tergantung pada penempatan

masing-masing batang pembumian sebagai b€rikul
Penempatan:

2batangdileakkan di mana saja

A=

A: i64
segi empat 6: i,lffi

3 batang diletakkan membentuk segr tiga
4 batang diletakkan membentuk

rld

dimana

53

r

=

jari-jari dari masing-masing batang pembumian (harus sama)

a:jarak

antara batang pembumian

2.3. Counterpoise

Untuk daerah-daerah yang mempunyai lapisan tanah yang keras

dan

berbatu-batu sehingga sulit menanam batang elektroda atau daerah yang menpunyai
Fh-* jenis tanahnya tinggi, batang pembumian tidak praktis lagi digunakan.
Bilamana digunakan sistem counterpoise, secara teoritis tahanan kaki menara dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
R

:

vGF cottr

(1,.,ffi)

ohm

(2)

di mana

L = panjang kawat (m)
D

r:

:

tahanan jenis tanah (Ohm-m)

tahanan kawat (Ohm/m)

Ketika surja petir mencapai counterpoise, tahanan efektif counterpoise tersebut
permulaannya tinggi, sekitar 150 Ohm. Tahanan mula ini adalah impedansi surja
dari counterpoise. Pada saat surja merambat sepanjang kawat tahanannya menuntn
sampai suatu harga yang tetap yang diberikan rumus persamium (2). Tujuan disain
counterpoise adalah mencapai tahanan yang tetap

dari counterpoise

sebelum

tegangan pada puncak menara mencapai tingkat loncatan api dari isolator. Panjang
minimum dari counterpoise dapat dihitung dengan memakai rumus :

v=ffi*,r'''(fJ

Bila counterpoise terlalu panjang

(3)

2

atau lebih kawat dapat digunakan dalam

counterpoise sehingga tahanan l0 Ohm yang diinginkan diperoleh.
2.5. Pengukuran Tahanan Jenis Tanah
Metoda pengukuran tahanan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
metoda tiga titik (three-poin method), seperti ditunjukan pada Gambar 1. Misalkan
tiga buah batang pembumian di mana batang I yang tahanannya hendak diukur dan
batang-batang2 dan 3 sebagai batang pembumian pembantu.

Gambar 2.1 Metoda Tiga Titik.

Bila tahanan di antara tiaptiap batang pembumian diukur dengan anrs konstan, tiap
pengukuran dapat ditulis sebagai berikut:

54

Rt-2 =

?:*,,

+Rz

Rr-2:

?:*,,

+R33-2R13

R

- 2Rtz

-r: ?=Ra+Rr:-2Rz:
:2Rrr-2Rrz-2Rrr+2Rzs

Tetapi,

Vl-3:Yta+Yz-t
Jadi:

R:+:R1-R12-R13-R23
Akhirnya:

Rrr = R+ Rrz + Rrs - R23

............. (4)

Tahanan batang pembumian dari elektroda I diberikan oleh persamaan (a) jika
dapat dibuat R l2+Rt3-RB : 0. Keadaan ini dapat diperoleh dengan mengatur posisi
elektroda 2 sehinega harga persamaan (4) dipenuhi.
3. METODE

PENEUTIAN

3.1. Tempat Penelitian dan Langkah Pengukuran

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di pr. pLN (persero) unit
Pelayanan Transmisi (ttPT) Sumut pada tower SUTT 150 KV transmisi Titi

Kuning - Lubuk Pakam sebanyak 69 buah tower dengan jenis konstruksi baja.

cara pengukuran tahanan pembumian kaki tower surr 150 KV dengan
Earth-meterlEarth Resistance Tesl merk Yokogaw4 adalah sebagai berikut :

l.

Mempersiipkan alat ukur earth-meter/earth resistance test
2 buah elektroda bantu dengan jarak antar elektroda maupun dengan
kaki tower yang akan diukur masing-masing 5 s.d. r0 m dan mengusahakan

2. Menanam

membentuk sudut 600
3. Memasang/menghubungkan elekroda dengan kabel ke earth-meter

4. Mengukur tahanan pembumian dengan menempatkan posisi saklar pada bagian
o, menekan push-button bersamaan dengan memutar penunjuk besaran sampai
didapat posisijarum penunjuk tegangan pada angka nol
5. Mengecek batere dari earth-meter, agar diketahui kondisinya baik atau tidak
6. Menghubungkan kaki tower dan arde yang akan diukur dengan kabel ke earthmeter
7. Mengukur tahanan pembumian tower yaitu gabungan antara kaki dan semua arde
8. Mencatat hasil pengukuran dalam tabel hasil pengukuran
9. Melepas arde dari kaki tower dengan kunci yang diperlukan
10. Menghubungkan kaki tower dengan kabel ke earth-meter
I l. Mengukur tahanan pembumian dari kaki tower sendiri tanpa mde
12. Mencatat hasil pengukuran dalam tabel hasil pengukuran
13. Menghubungkan ardekaki dengan kabel ke earth-meter

55

14. Mengukur tahanan pembumian

da.'i arde kaki dari masinymasing sisi secara

berlawanan dan atau keseluruhan dan mencatat hasil pengukuran dalam tabel
hasil pengukuran

3.2.Data Penelitian
Penelitian yang dilakukan termasuk ke dalam penelitiarr komparasi nonhipotesis yaitu mengadakan komparasi status fenomena dengan standarnya. Adapun
Iangkah analisa data yang dilakukan terhadap hasil penelitian ini adalah sebagai
berikut:
l. Mengetahui standar PLN tentang tahanan pembumian tower SUTT 150 KV
maksimum l0 Ohm.
Analisa tahanan pembumian tower transmisi Titi Kuning - Lubuk Pakam.
Adapun hasil pengukuran tahanan pembumian Tower SUTT 150 KV
Transmisi Titi Kuning - Libuk Pakam dinyatakan dalam tabel 3.1.

2.

Tabel3.l. Hasil Pengukuran Tahanan Pembumian Tower SUTI 150 KV
Transmisi Titi Kuning - Lubuk Pakam

56

57

Berdasarkan data yang diperoleh pada tabel 3.1, dapat diketahui bahwa nilai
tahanan pembumian adalah sebagai berikut:
a. Kondisi baik

Kondisi ini terjadi bila tahanan pembumiannya kurang dari l0 Ohm dan bahkan
sampai mendekati angka nol (0).
b. Kondisi awas
. Kondisi ini terjadi bila tahanan pembumiannya mencapai 8 s-d. l0 Ohm. Kondisi
ini masih bailq tapi dalam keadaan pengawas:ln.
c. Kondisi buruk
Kondisi ini terjadi bila tahanan pembumiannya melebihi standar l0 Ohm.
d. Kondisi tidak diketahui
Kondisi ini terjadi bila tahanan pembumiannya tidak dapat diukur karena sesuatu
hal.
4.

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 AnalisaData
Besarnya tahanan pembumian tower SUTT 150 KV sebagaimana diketahui
semakin kecil semakin baih namun ada batas maksimum yang diperbolehkan oleh
PLN, sebagai pihakyang mengelola SUTI 150 KV yaitu sebesar l0 ohm. Kecilnya
tahanan pembumian ini berguna untuk mempercepat mengalirnya arus akibat
potensial tegangan 5r:ang besar ke bumi bila terjadi sambaran petir pada kawat tanah,
sehingga tidak membahayakan surT 150 KV. Sebagaimana diketahui, growd rod
pembumian tower tertanam dalam tanah, sehingga kondisi ground rod tidak dapat
dikctahui sccara visual, tapi hanya kondisi tatranan pembumiannya yang blsa
diketahui. Berdasarkan tabel 3.1. dapat diperoleh hasil bahwa besarnya tahanan
pembumian tower SUTT 150 KV transmisi Medan - Lubuk pakam sebagai wilayah

kerja PT. PLN @ersero)

unit

Pelaksana Transmisi

(upr)

Sumut hampir

keseluruhan masih dalam kondisi baik, walaupun terdapat beberapa tow-er yang
mengalami kenaikan tahanan pembumian sampai melebihi batas yang

diperbolehkan. Analisa kondisi tahanan pembumian dari tower

surr

150

Kt

transmisi Medan - Lubuk Pakam yang terbagi dalam tiga macam pengukuran adalah

sebagai berikut:

l.

Pengukuran tahanan pernbumian keseluruhan (gabungan) antBrB kaki tower dan
semua arde. Berdasarkan tabel 3.1, kondisi tahanan pembumiannya masih baik
karena masih di bawah standar maksimum yang diperbolehkan olel pLN dengan
persentase mencapai 100 %.

2. Pengukuran tahanan pembumian kaki tower tanpa arde- Berdasar tabel 3.1,
kondisinya masih baik karena masih di bawah standar maksimum yang
diperbolehkan oleh PLN dengan persentase gs,sl yo dan tidak bisa diukui

dengan persentase 14,49 oh.
3- Pengukuran tahanan pembumian arde kaki tower dari dua sisi yang berlawanan.
Berdasar tabel 3.1. kondisi tahanan pembumian arde kaki tower yang masih baik

memiliki persentas€ 84,78 yo, kondisi awas dengan persentase l,4i yo, kondisi
buruk dengan persentase 7,97 yo, dan kondisi tidak dapat diukur dengan

persentase 7,25

Yo.

58

42
1.

Pembahasm

transmisi Titi Krming
Ikrakteristik tahanan pembrmian tower suTT 150 KV
berilut:
Medan - LubukPakam adalah sebagai

Kondisibaik
Kondisitatrananpembumianyangmasihbaikterjadipadaketiganacam
pengukuran, Yaitu:

gabulgan
gab*gun masih baik sernua" tidak ada yang
pembumian
taha"an
Kondisi

a. Pengukuran tehanan pembumian

yang menyebabkan
buruk atau melebihi lt"nOut y*g- Oip"tUolehkan. Faktor
tower SUTr, antara lain dari
adalatr karena tirt"--p".Uu*ian tJ*rufiung dengan
pada s€Tla
sdel