Sistem Grounding

Fungsi grounding :  

1. Perlindungan dari tegangan tinggi, untuk mengurangi atau menghindari bahaya yang disebabkan oleh tegangan tinggi. Misalnya bahaya petir dengan tegangan tinggi.
2. Untuk tujuan keselamatan, untuk menghindari sengatan tegangan tinggi pasa suatu sistem kelistrikan yang dalam prosesnya sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi tegangan listrik yang timbul akibat kegagalan isolasi dari sistem kelistrikan atau peralatan listrik.
3. Penstabil tegangan, untuk menstabilkan tegangan pada banyak sumber tegangan.
4. Mengatasi arus yang lebih, untuk mengatasi arus yang berlebih, karena sistem grounding ini menyediakan level keselamatan baik kerusakan peralatan atau manusia

JENIS-JENIS GROUNDING

Jenis-jenis Pentanahan (Sistem Grounding)

Grounding dibagi menjadi beberapa type berdasarkan kebutuhan dan keamanan yang dibutuhkan dan regulasi yang berlaku di suatu wilayah.

Type grounding merupakan hal pertama yang diperlukan dalam instalasi.

Type Grounding berdasarkan standar IEEE yang menjadi acuan terhadap sistim pentanahan pada suatu instalasi,
1. TN-S (Terre Neutral – Separate)
2. TN-C-S (Terre Neutral – Combined – Separate)
3. TT (Double Terre)
4. TN-C (Terre Neutral – Combined)
5. IT (Isolated Terre) Terre/pembumian.

TN-S (Terre Neutral – Separate)

Pada sebuah sistem TN-S, bagian netral sumber energi listrik terhubung dengan bumi pada satu titik saja, sehingga bagian netral pada sebuah instalasi konsumen terhubung langsung dengan netral sumber listrik. Type ini cocok pada instalasi yang dekat dengan sumber energi listrik, seperti pada konsumen besar yang memiliki satu atau lebih HV/LV transformer untuk kebutuhan sendiri dan instalsai/perlatan nya berdekatan dengan sumber energi tersebut (transformer).

Sebuah sistem TN-C-S, memiliki saluran netral dari peralatan distribusi utama (sumber listrik) terhubung dengan bumi dan pembumian pada jarak tertentu disepanjang saluran netral yang menuju konsumen, biasanya disebut sebagai Protective Multiple Earthing (PME). Dengan sistim ini konduktor netral dapat berfungsi untuk mengembalikan arus gangguan pentanahan yang mungkin timbul disisi konsumen (instlasi) kembali kesumber listrik. Pada sistim ini, instalasi peralatan pada konsumen tinggal menghubungkan pentanahannya pada terminal (saluran) yang telah disediakan oleh sumber listrik.

TT (Double Terre)

Pada sistem TT, bagian netral  sumber listrik tidak terhubung langsung dengan pembumian netral pada sisi konsumen (instalasi peralatan). Pada sistim TT, konsumen harus menyediakan koneksi mereka sendiri ke bumi, yaitu dengan memasang elektroda bumi yang cocok untuk instalasi tersebut .

TINGKAT KEHANDALAN/PARAMETER GROUNDING (Nilai OHM)

Tingkat kehandalan sebuah grounding dinilai dari konduktifitas logam terhadap tanah yang ditancapinya, semakin konduktif tanah terhadap benda logam maka semakin baik. Kelayakan Grounding  harus bisa mendapatkan nilai Tahanan sebaran Maksimal 5 Ohm (bila bibawah 5 Ohm lebih baik) dengan menggunakan OhmMeter khusus (Eart Tester Meter).

Faktor yang mempengaruhi nilai tahanan sebaran grounding agar gibawah 5 ohm,

• Kadar Air 
  bila air tanah dangkal / penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah didapatkan sebab sela sela tanah mengandung cukup air bahkan berlebih , sehingga konduktifitas tanah akan semakin baik .
• Mineral/garam
  Kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan karena semakin berlogam dan bermineral tinggi maka tanah semakin mudah menghantarkan listrik. Daerah pantai kebanyakan memenuhi ciri khas kandungan mineral dan garam tinggi sehingga , tanah sekitar pantai akan jauh lebih mudah untuk mendapatkan tahanan tanah yang rendah.
• Keasaman
  Semakin asam PH tanah maka arus listrik semakin mudah menghantarkan dan berlaku sebaliknya PH tanah Tinggi (basa) maka listrik juga sulit mengalir.
  Ciri tanah dengan PH Tinggi (basa) biasanya berwarna terang misalnya Bukit Kapur .
• Tekstur tanah
  Untuk daerah yang bertekstur pasir dan porous akan  sulit untuk mendapatkan tahanan  sebaran yang baik karena untuk jenis tanah ini air dan mineral akan mudah hanyut dan tanah mudah kering .

Teknik grounding yang dipakai berdasarkan karakteristik tanah,

Single Rod Grounding

Ground yang hanya terdiri dari satu buah titik penancapa stik Rod arus pelepas di dalam tanah dengan kedalaman tertentu (misl. 6 mtr) . untuk daerah yang memiliki karakteristik tanah yang konduktif tentu mudah untuk didapatkan tahanan sebaran tanah dibawah 5 ohm hanya dengan satu buah rod.

Paralel Rod Grounding

Grounding system Paralel menjadi tindakan alternatif bila sistem single masih mendapatkan hasil yang kurang baik ( diatas 5 Ohm ) maka perlu ditambahkan stick arus pelepas dengan minimal jarak antar stick 2 mtr dari ground sebelumnya dan di sambung ke ground baru disebelahnya , hal ini dilakukan berulang sampai menghasilkan nilai tahanan tanah yang diinginkan ( dibawah 5 Ohm )

Multi Grounding System

Bila didapati kondisi tanah yang memiliki ciri

1. kering/air tanah dalam
2. kandungan logam sedikit
3. Basa (berkapur)
4. Pasir dan Porous.

Maka penggunaan 2 cara diatas akan sulit dan bisa gagal untuk mendapatkan resistansi kecil, maka teknis yang digunakan dengan cara penggantian tanah dengan tanah yang mempunyai sifat menyimpan air atau tanah yang kandungan mineral garam dapat menghantar listrik dengan baik , pada daerah titik logam rod ground yang di tancapkan dan di kisaran kabel penghubung antar ground nya.

Tanah Humus , Tanah dari kotoran Ternak , Tanah Liat Sawah  cukup bisa memenuhi standart hantar tanah yang baik , caranya :

1. Letak titik rod di bor dengan lebar kisaran 2 inc atau lebih , kemudian di isi dengan Tanah Humus sampai penuh kemudian di isi air kemudian rod ground di masukkan
2. Parit penghubung antar rod ground yang sudah terpasang kabel penghubung ( BC ) di uruk kembali dengan tanah Humus .

catatan :

1.  nilai tahanan yang didapat tidak selalu sama dengan panjang grounding rod yang terpasang, karena sangat tergantung pada kondisi tanah dimana instalasi grounding ini dipasang. Bila kondisi tanahnya mempunyai nilai tahanan rendah, maka cukup dipasang satu atau dua batang grounding rod dan tahanan yang terukur dapat mencapai dibawah 5 Ohm.

2. Bila tahanan terukur masih tinggi, maka panjang grounding rod harus ditambah agar lebih dalam lagi. Akan tetapi, PUIL 2000 menjelaskan, jika daerah yang mempunyai jenis tanah yang nilai tahanannya tinggi, tahanan grounding-nya boleh mencapai maksimal 10 Ohm.

System grounding yang terpasang di instalasi listrik rumah

Kabel grounding secara umum terkoneksi di kWh meter PLN. Pada saat pemasangan kWh meter, petugas PLN yang melakukan pemasangan instalasi grounding dan juga menyambung kabel grounding di dalam kWh meter tersebut. Dalam hal ini petugas PLN akan memastikan grounding terpasang dengan benar. Karena kWh meter adalah milik PLN dan disegel.

Tetapi, sering juga perumahan yang dibangun memasang sendiri instalasi grounding, dengan menggunakan jasa kontraktor instalasi listrik, sebelum PLN memasang kWh meter-nya. Dan kemudian saat kWh meter dipasang, petugas PLN akan menyambung koneksi grounding tersebut di kWh meter. Untuk sistem koneksi grounding di kWh meter, terminal grounding akan dihubungkan dengan terminal netral.

Sistem grounding di kWh meter akan disambungkan menggunakan kabel grounding dari kabel NYM  masuk ke MCB Box

contoh koneksi untuk grounding yang terpasang di MCB Box (Pengaman Listrik atau Panel Hubung Bagi) dari instalasi listrik rumah.

Warna merah adalah terminal pentanahan di MCB Box

Dalam gambar tersebut, sirkuit dari instalasi listrik rumah digunakan 3 buah MCB dan kabel masuk dari kWh meter berada di bagian bawah serta kabel keluarnya berada dibagian atas. Terminal netral berada di bagian atas (kabel berwarna biru) dan terminal proteksi grounding berada di bagian bawah (kabel hijau-kuning).

Instalasi Grounding Outdoor

Contoh Instalasi Grounding Rumah

Dari gambar dapat dijelaskan sebagai berikut :

Komponen instalasi grounding adalah sebagai berikut :

Dari kWh meter, kawat tembaga BC yang terpasang dalam pipa PVC sebagai konduit bertemu dengan grounding rod dalam satu bak kontrol. Untuk instalasi penangkal petir, air terminal yang terpasang harus mampu meng-cover sampai radius 120 derajat. Dan di posisi air teminal, batang tembaga disambung dengan kabel BC langsung menuju grounding rod.

Detail dari masing-masing instalasi adalah sebagai berikut :

Detail Komponen Grounding Rod

Detail Komponen Air Terminal dari Penangkal Petir

Koneksi Grounding di peralatan listrik

Dari MCB Box atau kWh meter, kabel grounding yang berwarna hijau-kuning ini bersama dengan kabel phase dan netral akan melewati seluruh instalasi listrik rumah dan akhirnya terkoneksi di stop kontak.

Gambar berikut adalah salah satu contoh stop kontak, dimana kotak merah memperilhatkan koneksi dari grounding tersebut.

Koneksi Grounding pada Stop Kontak

Hal berikut selanjutnya adalah pada colokan listrik atau steker. Sebaiknya gunakan colokan listrik yang mempunyai fasilitas koneksi grounding terpasang. Anda dapat melihat pada gambar berikut contoh colokan listrik yang mempunyai koneksi grounding (ditandai dengan kotak merah atau lingkaran merah).

Colokan Listrik yang Mempunyai Fasilitas Grounding

Contoh Colokan Multi bentuk “T” dengan Grounding

Untuk peralatan listrik dengan kapasitas cukup besar atau sering kita gunakan/sentuh sehari-hari seperti TV, Rice-cooker, setrika listrik, kabel rol, mesin air, kulkas, dll, sebaiknya menggunakan colokan listrik dengan fasilitas grounding ini.

ref :

http://www.inverterplus.net/2013/07/definisi-fungsi-sistem-grounding-listrik.html

http://www.instalasilistrikrumah.com/arde-atau-grounding-untuk-instalasi-listrik-rumah/

Grounding

http://direktorilistrik.blogspot.com/2013/10/jenis-jenis-pentanahan-sistem-grounding.html