Desain Dan Pengukuran Grounding [PDF]

Citation preview

TUGAS MUTU DAN KUALITAS DAYA PERHITUNGAN GROUNDING Asumsi yang digunakan Tahanan tanah ρ = 100 ohm meter Metode yang digunakan British Standart 7430:2011 tentang Code of practice for protective earthing of electrical installation Dan British Standart 7430:2011 tentang Code of practice for earthing. Rumus untuk nilai pentanahan dengan elektroda batang yang ditanam vertikal dituliskan 𝑅=



𝜌 8𝐿 [𝑙𝑛 ( ) − 1] 2𝜋𝐿 𝑑



Dengan R : tahanan pentanahan (ohm) 𝜌 : tanahan jenis tanah (ohm meter) L : panjang elektrode (meter) d : diameter elektrode (meter) IEEE Standart 142 Grounding of Industrial and Commercial Power Systems memberikan rumus untuk perhitungan nilai pentanahan dengan elektroda batang yang ditanam vertikal dengan 𝑅=



𝜌 4𝐿 [𝑙𝑛 ( ) − 1] 2𝜋𝐿 𝑎



Dengan R : tahanan pentanahan (ohm) 𝜌 : tanahan jenis tanah (ohm meter) L : panjang elektrode (meter) a : jari - jari elektrode (meter) Pemilihan Jenis elektroda batang yang digunakan untuk perhitungan yaitu L = 4 meter /batang elektroda d = 5/8 inchi = 5/8 x 2,54 cm = 0,015875 meter Perhitungan nilai pentanahan untuk satu elektroda batang yang ditanam vertikal a. Dengan rumus BS 𝑅=



𝜌 8𝐿 [𝑙𝑛 ( ) − 1] 2𝜋𝐿 𝑑



𝑅=



100 8𝑥4 ) − 1] [𝑙𝑛 ( 2(3,14)4 0,015875



R = 26,303 ohm b. Dengan rumus IEEE 𝑅=



𝑅=



𝜌 4𝐿 [𝑙𝑛 ( ) − 1] 2𝜋𝐿 𝑎



100 4𝑥4 ) − 1] [𝑙𝑛 ( 2(3,14)4 0,007938



R = 26,303 ohm Perhitungan dengan BS dan IEEE memberikan hasil yang sama yaitu 26,303 ohm untuk pentanahan dengan 1 batang ground rod sepanjang 4 meter yang ditanam secara vertikal 1. Pemasangan ground rod secara vertikal dengan teknik penyambungan Untuk mendapatkan nilai pentanahan yang diinginkan yaitu 5 ohm, maka teknik pertama yang dilakukan adalah melakukan pemasangan ground rod secara vertikal dengan penyambungan Dengan menggunakan persamaan BS: 𝑅=



𝜌 8𝐿 [𝑙𝑛 ( ) − 1] 2𝜋𝐿 𝑑



Kemudian dilakukan perhitungan secara berurutan untuk panjang rod (L)= 4 meter, 8 meter, 12 meter, 16 meter, 20 meter, 24 meter dan 28 meter diperoleh nilai pentanahan sebagaimana tabel berikut: No 1 2 3 4 5 6 7



Panjang/kedalaman Rod (meter) 4 8 12 16 20 24 28



Nilai Pentanahan (ohm meter) 26,303 13,151 10,227 7,955 6,54 5,574 4,865



2. Pemasangan ground rod secara vertikal dengan teknik paralel Berdasarkan BS, rumus untuk menghitung nilai tahanan tanah dengan jumlah n batang elektrode yang ditanam secara vertikal sebagai berikut: 𝑅 𝑛



𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = (1 + 𝜆𝛼) dengan 𝛼 = Dengan Rtotal = R paralel R = nilai tahanan untuk 1 rod



𝜌 2𝜋𝑅𝑠



n = jumlah elektrode s = jarak antara elektrode yang diparalelkan, berdasarkan standart BS, jarak antara dua elektrode yang diparalelkan sekurang kurangnya adalah 2 kali panjang elektrode 𝜆 = konstanta Berdasarkan BS nilai 𝜆



Berdasarkan perhitungan awal, nilai R untuk 1 batang rod ditanam secara vertikal yaitu 26,303 ohm, kemudian diasumsikan jarak antara elektrode yang diparalel adalah 8 meter, maka dengan menggunakan rumus diatas, diperoleh nilai R paralel dengan jumlah elektrode 2, 4 dan 6 sebagai berikut: A. Panjang Elektrode 4 meter dan jarak antar elektrode 8 meter No Jumlah elektrode 1 2 2 4 3 6 4 8



Panjang elektrode 4 meter 4 meter 4 meter 4 meter



R awal (untuk 1 elektrode) 26,303 ohm 26,303 ohm 26,303 ohm 26,303 ohm



𝛼=



𝜌 2𝜋𝑅𝑠



0,0757 0,0757 0,0757 0,0757



𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =



𝑅 (1 + 𝜆𝛼) 𝑛



14,147 7,646 5,336 4.132



B. Panjang Elektrode 8 meter dan jarak antar elektrode 8 meter No Jumlah elektrode 1 2 2 4



Panjang elektrode 8 meter 8 meter



R awal (untuk 1 elektrode) 13,151 ohm 13,151 ohm



𝛼=



𝜌 2𝜋𝑅𝑠



0,0757 0,0757



𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =



𝑅 (1 + 𝜆𝛼) 𝑛



7,073 3,823



3. Pemasangan ground rod dengan penanaman secara horizontal Pemasangan ground rod selain ditanam secara vertikal dapat juga ditanam secara horizontal. Berdasarkan rumus dari BS 𝜌 2𝐿2 𝑅= [𝑙𝑛 ( ) + 𝑄] 𝑃𝜋𝐿 𝑑ℎ Dengan keterangan R = Resistansi pentanahan (ohm) 𝜌 = tahanan jenis tanah (ohm meter)



L = panjang elektrode (meter) d = diameter elektrode (meter) h = kedalaman tanam elektrode (meter) P dan Q konstanta dengan nilai



Konfigurasi yang dipilih adalah menggunakan 4 batang rod yang dikoneksikan secara menyilang (gambar 4) dengan demikian P = 8 dan Q =4,1. No



L



h



1 2 3 4



4 meter 4 meter 4 meter 8 meter



1 meter 4 meter 10 meter 1 meter



4. Pemasangan plate rod



𝑅=



𝜌 2𝐿2 [𝑙𝑛 ( ) + 𝑄] 𝑃𝜋𝐿 𝑑ℎ



7,573 ohm 6,1 ohm 5,3 ohm 4,48 ohm