Teknik Ilmu Kelistrikan - Sistem Pentanahan

Konduktor yang digunakan untuk pentanahan harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain:

• Memiliki daya hantar jenis (conductivity) yang cukup besar sehingga tidak akan memperbesar beda potensial lokal yang berbahaya.
• Memiliki kekerasan (kekuatan) secara mekanis pada tingkat yang tinggi terutama bila digunakan pada tempat yang tidak terlindung terhadap kerusakan fisik.
• Tahan terhadap peleburan dari keburukan sambungan listrik, walaupun konduktor tersebut akan terkena magnitude arus gangguan dalam waktu yang lama.
• Tahan terhadap korosi.

Dari persamaan kapasitas arus untuk elektroda tembaga yang dianjurkan oleh IEEE Guide standar, Onderdonk menemukan suatu persamaan :

(8)

dimana :

A : penampang konduktor (circular mills)
I : arus gangguan (Ampere)
t : usang gangguan (detik)
T_m : suhu maksimum konduktor yang diizinkan ( ⁰ C )
T_a : suhu sekeliling tahunan maksimum ( ⁰ C )

Persamaan di atas sanggup digunakan untuk memilih ukuran penampang minimum dari konduktor tembaga yang digunakan sebagai kisi-kisi pentanahan. 

5. Penentuan panjang elektroda pentanahan

Kebutuhan akan konduktor pentanahan pada umumnya gres diperkirakan sesudah diketahui tata letak peralatan yang akan diketanahkan serta sistem pentanahan yang akan digunakan. Sebagai dasar pertimbangan dalam penentuan panjang konduktor pentanahan umumnya digunakan tegangan sentuh, bukan tegangan langkah dan tegangan pindah. Hal ini disebabkan lantaran tegangan langkah yang timbul di dalam instalasi yang terpasang pada switch yard umumnya lebih kecil daripada tegangan sentuh tersebut.

Pentanahan peralatan gardu induk mula mula dilakukan dengan menanamkan batang konduktor tegak lurus permukaan tanah (rod). Penelitian selanjutnya dengan sistem penanaman elektroda secara horisontal dengan bentuk kisi-kisi (grid) dan adonan sistem grid dengan rod. 

6. Penentuan Jumlah Batang Pengetanahan

Pada saat arus gangguan mengalir antara batang pengetanahan dengan tanah, tanah akan menjadi panas akhir i^2r . Suhu tanah harus tetap di bawah 100 ⁰ C untuk menjaga jangan hingga terjadi penguapan air kandungan dalam tanah dan kenaikan tahanan jenis tanah.

Kerapatan arus yang diizinkan pada permukaan batang pentanahan sanggup dihitung dengan persamaan [13] :

(9)

dimana :

i : kerapatan arus yang diizinkan (Ampere/cm)
d : diameter batang pengetanahan (mm)
d : panas spesifik rata-rata tanah ( ± 1.75 x 10⁶ watt-detik tiap m² tiap ⁰C )
q : kenaikan suhu tanah yang diizinkan ( ⁰ C )
r : tahanan jenis tanah (Ohm-m)
t : usang waktu gangguan (detik)

Seluruh panjang batang pentanahan yang dibutuhkan dihitung dari pembagian arus gangguan ke tanah dengan kerapatan arus yang diizinkan, sedang jumlah minimum batang pentanahan yang dibutuhkan diperoleh dari pembagian panjang total dengan panjang satu batang, atau dalam bentuk lain dituliskan sebagai berikut :

(10)

dimana :

N_min : jumlah minimum batang pentanahan yang dibutuhkan
I_g : arus gangguan ke tanah (Ampere)
i : kerapatan arus yang diizinkan (Ampere/cm)

Bersambung…

Sumber: majalah elektronik Indonesia, 1998

Penulis: Tadjuddin 
Penulis ialah staf pengajar Teknik Elektro Politeknik Unhas Ujung Pandang 
Judul Asli Tulisan: 

"ELEKTRODA BATANG MEREDUKSI NILAI TAHANAN PENTANAHAN"

---