Mengenal Sistem pentanahan atau Grounding

Mengenal Sistem pentanahan atau Grounding

Bismillahirohmanirohim

Pada kesempatan yang berbahagia kali ini saya akan membahas sebuah hal yang cukup penting bagi sobat yang hendak memasang sistem arde, atau pentanahan

Sistem pentanahan (grounding) adalah sistem hubungan penghantar yang menghubungkan sistem, badan peralatan dan instalasi dengan bumi (Ground) sehingga dapat mengamankan manusia (Human) dari sengatan listrik, dan mengamankan komponen komponen instalasi dari bahaya tegangan/arus abnormal. Oleh karena itu sistem pentanahan menjadi bagian esensial dari sistem tenaga listrik

Sistem pentanahan ini sendiri mulai dikenal pada tahun 1900. Sebelum tahun tersebut sistem pentanahan belum dilakukan karena ukuranya masih terlalu kecil dan tidak berbahaya. Namun setelah sistem tenga listrik berkembang menjadi semakin besar dengan tegangan yang semakin tinggi pula dan jangkauan semakin jauh, barulah diperkenalkan sistem pentanahan.

Sistem pentanahan tidak terbatas pada sistem tenaga saja, namun mencakup juga sistem peralatan elektronik, seperti telekomunikasi, komputer, kontrol dimana diperlukan komunikasi data secara intensif dan sangat peka terhadap interferensi gelombang elektromagnetik dari luar.

Pentanahan seperti dijelaskan diatas lebih dititik beratkan pada keterjaminan sinyal dan pemprosesannya.

Setelah melihat tujuan dari pentanahan diatas, ternyata sistem pentanahan (grounding) tidak hanya digunakan sebagai pengaman. Secara umum,tujuan sistem pentanahan adalah :
Mencegah kerusakan peralatan listrik /elektronik ;

Menjamin kerja perlatan lsitrik/ elektronika ;

Menjamin keselamatan orang dari sengatan listrik baik dalam keadaan normal atau tidak normal dari tegangan sentuh dan tegangan langkah ;

Menstabilkan tegangan dan memperkecil kemungkinan terjadinya flashhover ketika terjadinya transient ;

Mengalihkan energi RF liar dari peralatan – peralatan seperti audio, video, kontrol, dan komputer ;

Menyalurkan energi serangan petir ke dalam tanah.

Sistem Grounding atau Pentanahan netral

Pada saat ini pemasangan pentanahan pada titik netral dari sistem tenaga merupakan suatu keharusan, karena sistem ini sudah besar dengan jangkauan yang  luas dan tegangan yang tinggi. Pentanahan titik netral ini dilakukan pada alternator pembangkit listrik dan transformator daya pada gardu – gardu induk dan gardu – gardu distribusi

Jenis – Jenis skema Pentanahan (Grounding) netral sistem daya

Sebelumnya perlu  diketahui bahwa jenis sistem pentanahan akan menentukan skema proteksinya

Berikut jenis-jenis skema pentanahan (Grounding)

TT (Terra-Terra) system : saluran (kabel) tanah dan tanah

Pada gambar diatas, dapat terlihat bahwa pentanahan peralatan dilakukan melalui sistem pentanahan yang berbeda dengan pentanahan titik netral. Pada sistem ini titik netralnya disambungkan langsung ke tanah, namun bagian – bagian instalasi yang konduktif disambungkan ke elektroda pentanahan (Ground) yang berbeda (berdiri sendiri)

TN-C 9Terra Neutral-Combined) : Kabel Ground (tanah) dan Netral disatukan

Pada sistem ini, saluran netral dan saluran pengaman (ground) disatukan secara keseluruhan. Semua bagian sisem mempunyai saluran PEN yang merupakan kombinasi antara saluran N dan PE. Disini seluruh bagian sistem mempunyai saluran PEN yang sama.

TN-C-S (Terra Neutral-Combined-Separated) : kabel tanah dan Netral dapat disatukan juga ada yang dipisahkan

Pada sistem pentanahan ini saluran netral dan saluran penagman dijadikan menjadi satu saluran pada sebagian sistem dan terpisaj pada sebagian sistem lainnya. Pada gambar diatas dijelaskan bahwa bagian sistem 1 dan 2 mempunyai satuhantaran PEN (combined) sedangkan pada sistem 3 menggunakan dau kabel hantaran yaitu Netral dan PE secara terpisah (separated)

TN-S (Terra Neutral-Separated) : Saluran (kabel) Tanah dan Netral-dipisahkan

Pada sistem pentanahan ini, saluran netral dan saluran pengaman terdapat pada sistem secara keseluruhan. Oleh karena itu, semua sistem mempunyai dua saluran N dan PE secara sendiri sendiri (separated)

IT (Impedance Terra) System : saluran Tanah melalui Impedansi

Sistem rangkaian tidak mempunyi hubungan langsung ke tanah namun, melalui suatu impedansi. Bagian konduktif instalasi dihubungkan langsung ke elektroda pentanahan secara terpisah. Sistem ini juga disebut sistem pentanahan Impedansi

Ada beberapa jenis sambungan titik netral secara tidak langsung ini, antaranya melalui reaktansi, tanah dan kumparan petersen. Antara ketiga jenis media sambungan ini mempunyai kelebihan dan kekurangan. Namun, secara teknis jenis sambungan kumparan petersen yang mempunyai kinerja terbaik. Yang menjadi masalah adalah harganya yang terlalu mahal.

Selanjutnya

Setelah sobat mengenal bagaimana cara pemasangan sistem pentanahan dan macam – macamnya, pada pembahasan berikutnya akan dibahas

Mengamankan apa sajakah sistem grounding ini?

Berikut uraianya :

Tegangan sentuh tidak langsung

Tegangan sentuh tidak langsung adalah tegangan pada bagian alat/ komponen/ rangkaian/ instalasi yang secara normal tidak dilalui arus namun akibat kegagalan isolasi pada peralatan tersebut maka bagian – bagian tersebut mempunyi tegangan terhadap tanah

Misalnya, sobat mempunyai pompa air yang ketika disentuh bagian bodynya maka ada tegangan yang mengalir. Itu sangat berbahaya

Bagi yang penasaran tentang pompa air silahkan baca

Jangan salah pilih! Tips cerdik memilih pompa air yang sesuai dengan kebutuhan anda

Bila tidak ada petanahan, maka tegangan sentuh tersebut sama tingginya dengan tegangan kerja (tegangan langsung). Hal ini sudah tentu membahayakan manusia yang mengoprasikannya atau yang ada di sekitar tempat itu.

Selama alat pengaman arus lebih tidak bekerja memutuskan rangkaian, keadaan ini akan tetap bertahan. Namun dengan adanya pentanahan secara baik, kemungkinan tegangan sentuh selama terjadi gangguan dibatasi pada tingkat aman. Yaitu maksimum 50 Volt (V) untuk tegangan bolak balik (AC)

Baca juga

11 macam alat pengaman listrik atau Circuit Breaker dariberbagai kategori

Perbedaan antara arus AC dan Dc Listrik

Gambar diatas adalah contoh terjadinya tegangan sentuh tidak langsung dari body peralatan elektronik. Pada gambar tersebut terlihat jelas perbedaan antara sebelum dan sesudah ada pentanahan (grounding) pada alat yang berbody logam.

Pada keadaan sebelum diketanahkan, bila terjadi gangguan (arus bocor), maka selungkup alat mempunyai tegangan terhadap tanah sama dengan tegangan sumber (tegangan antara fasa dan Netral). Tegangan ini tentu sangat membahayakan operator atau orang yang menyentuh selungkup alat tersebut dan pengaman arus eban lebih tidak bekerja memutuskan aliran bila tidak melampaui batas kerjanya.

Gimana sob?

Lanjutkna?

Tegangan eksposur

Tegangan eksposur adalah tegangan Ketika terjadinya gangguan tanah dengan arus yang besar, akan memungkinkan timbulnya beda potensial antara bagian – bagian yang dilalui arus dan antara bagian – bagian yang tidak dilalui arus terhadapat tanah

Tegangan ini bisa menimbulkan bosur tanah (grounding arc) yang memungkinkan terjadinya kebakaran bahkan ledakan. Dengan adanya sistem pentanahan, akan membuat potensial semua bagian struktur, peralatan dan prmukaan tanah menjadi sam (uniform) shingga mencegah terjadinya loncatan listrik dari bagian peralatan ke tanah.

Selain itu, ketika terjadi gangguan tanah, tegangan fasa yang mengalami ganguan akan menurun. Pnurunan tegangan ini sangat menggangu karja paralel generator-generator sehingga secara ksluruhan akan mengganggi kenerja sistem tenaga

Tegangan langkah

Tegangan langkah adalah tegangan yang terjadi akibat arus gangguan yang melewati tanah. Arus gangguan ini relatif besar dan apabila mengalir dari tempat terjadinya gangguan kembali ke sumber (titik Netral) malalui tanah yang mempunyai tahanan relatif besar maka tegangan di permukaan tanah akan menjadi tinggi.

Perhatikan gambar diatas, satu tangan memegang dudukan lampu dan tangan satunya lagi memegang krain air. Diantara kran air dan dudukan lampu dalam keadaan normal tidak bertegangan. Tetapi ketika terjadi gangguan ketanah, arus mengalir kembali ke sumber melalui pentanahan Ra dan Rb. Adanya aliran arus gangguan ini menimbulkan tegangan antara letak dangguan dan Ra sebesar Vf dan antara krain air dan dudukdan lampu sebesar Vb.

Besar tegangan ini ditentukan oleh besar arus gangguan dan tahanan pentanahannya. Semakin besar arus dan tahanan maka. Akan semakin besar pula tegangan sentuhnya.

Selanjutnya perhatikan gambar dibawah ini!

Pada gambar diatas dijelaskan bahwa dimana ada salah satu saluran fasa yang putus dan menyentuh tanah, maka akan terjadi tegangan eksposur dengan gardien (perhatikan gambar).

Tegangan tersebut ditimbulkan oleh adanya arus gangguan tanah yang besar dan mengalir melalui tanah untuk kembali lagi ke sumber. Gardien tersebut akan semakin menurun searah dengan semakin jaunya jarak dari gangguan tersebut

Tegangan ini akan sangat membahayakan orang yang ada diatas permukaan tanah diskitar tempat tersebut (terjadinya gangguan), walaupun yang bersangkutan tidak meyentuh bagian – bagian mesin.

Tegangan ini adalah tegangan antar kaki dan keara itulah kemudian disebut tegangan langkah

Untuk mengamakan tegangan langkah inilah pentanahan dilakukan. Tegangan langkah dibatasi serendah mungkin dan dalam waktu yang sepenek – pendeknya. Besar tegangan langkah diminimalisir dengan sistem pentanahan (grounding) sedangkan waktu pemutusan dilakukan dengan peralatan pengaman

Bagaimana? Masih mau lanjut sob?

Kita lanjutkan pembahasan ini pada artikel selanjutnya yaitu

Mengenal Elektroda Pentanahan, jenis tahanan tanah dan cara mengukurnya

Demikian Artikel ini saya paparkan, semoga dapat menambah wawasan sobat, bermanfaat dan membantu masalah sobat pula.

Jangan lupa share artikel ini keberbagai sosial media seperti FB dan twitter dibawah ini