Grounding pada system kelistrikan

Sebelum membahas cara memperbaiki grounding / pentanahan, sedikit ulasan tentang sistem grounding / pentanahan. Grounding / pentanahan merupakan salah satu sistem yang umum digunakan pada dunia kelistrikan. Umumnya digunakan sebagai pengaman terhadap bahaya sengatan listrik baik langsung maupun tidak langsung. Selain digunakan untuk pengaman instalasi, sistem grounding / pentanahan juga banyak ditemui pada sistem lain seperti sistem menara telekomunikasi, menara transmisi, ataupun penangkal petir yang umum kita lihat pada bangunan rumah maupun gedung bertingkat. Pemasangan sistem grounding / pentanahan pada sistem tersebut diatas tentu saja lebih detail dalam perhitungan maupun aspek lain yang mempengaruhi. Bisa dibayangkan jika sistem menara ataupun penangkal petir tersebut mengalami kegagalan dalam sistem pengamannya (dalam hal ini grounding / pentanahannya), tentu saja akan menimbulkan kerusakan dan juga bahaya bagi mahluk hidup disekitarnya. Bagaimana tidak? Terakhir penulis pernah membaca artikel yang mengatakan bahwa muatan petir per detik bisa mencapai 100.000KV(kilo volt). Coba bandingkan dengan tegangan yang digunakan untuk rumah kita (220 volt).

Kita kembali pada pembahasan, berdasarkan jenis elektroda yang digunakan pada penanaman sistem grounding terbagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Elektroda Batang. Merupakan jenis elektroda yang umum dipasang pada instalasi rumah tinggal. Elektroda ini berupa pipa besi, baja profil, atau batang logam lainnya yang dipancangkan ke tanah. Biasanya pada bahan logam tersebut dilapisi dengan lapisan tembaga.
   
2. Elektroda Pelat. Terbuat dari logam utuh atau berlubang yang cara pemasangan pada umumnya ditanam secara dalam.
   
3. Elektroda Pita. Terbuat dari penghantar berbentuk pita atau bulat. Pemasangannya dipasang secara horizontal pada kedalaman antara 0,5m - 1m dari permukaan tanah.
   

Faktor terpenting pada sistem grounding / pentanahan adalah hambatan dalam dari tanah tempat batang ground / arde akan dipasang. Alat yang umum digunakan oleh instalatir listrik dalam mengukur hambatan dalam dari tanah adalah meger dan earth tester.

Lalu mengapa grounding yang telah terukur dan terpasang beberapa waktu lalu tidak berfungsi sebagaimana yang diharapkan? jawaban dari pertanyaan tersebut adalah keadaan tanah yang juga dapat berubah seiring dengan waktu yang tentu saja akan mempengaruhi hambatan dalam dari tanah tersebut.

Bagaimana cara memperbaiki hambatan dalam tanah dari sistem grounding yang telah terpasang atau belum terpasang? Ada beberapa metode yang digunakan:

1. Cara Memasang Instalasi Listrik yaitu dengan meyiram tanah dari grounding tersebut dengan campuran air dengan serbuk arang. Mengapa serbuk arang? Dari pengamataan penulis, serbuk arang lebih bagus mempertahankan air (kandungan elektrolit) yang terserap dibandingkan tanah itu sendiri yang cenderung mengalirkan kelapisan tanah dibawahnya, apalagi jika lapisan atas dari tanah tempat grounding tersebut berupa lapisan tanah pasir yang tentu saja akan lebih cepat mengalirkan air kelapisan tanah dibawahnya. Dari pengukuran grounding beberapa waktu setelah penanaman batang ground/arde juga dapat diketahui (dengan pengukuran alat) bahwa penanaman grounding yang menggunakan campuran air dengan serbuk arang lebih bagus daripada menggunakan air saja.

2. Metode ini umum dilakukan pada pembumian / grounding dari menara maupun bangunan dengan penangkal petir yaitu dengan menanam batang grounding / arde lebih dalam ke bumi. Penanaman dari grounding tersebut umumnya menggunakan elektroda pelat dan bisa mencapai belasan meter dibawah permukaan tanah. Tujuan dari penanaman lebih dalam ini adalah untuk melewati beberapa lapisan tanah yang memungkinan untuk mendapatkan lapisan tanah dengan hambatan dalam terkecil. Untuk instalasi rumah tidak diharuskan lhoo... Cukup mengganti batang arde menjadi lebih panjang lagi sehingga lebih memungkinan untuk mendapatkan lapisan tanah dengan hambatan dalam terkecil. Hal tersebut tentu saja juga dipengaruhi kondisi tanah disekitar grounding sehingga anda dapat juga menambahkan metoda pertama dalam penanaman grounding ini.

3. Sedikit berbeda dengan dua metoda sebelumnya yang hanya menggunakan 1 batang ground/arde, metoda ketiga ini menggunakan dua atau lebih batang ground/arde. Metoda ini sering digunakan pada pemasangan peralatan jaringan distribusi TM/TR ( Gardu Distribusi, ABSW pada tiang, dsb.) yang tujuannya tentu saja mendapatkan hambatan dalam dari tanah sekecil - kecilnya.

Sambil mengenang masa SMP kelas 2/3, kita tentu sedikit mengingat pelajaran fisika mengenai hukum Ohm. Pada pembahasan mengenai hambatan (resistansi) yang disimbolkan dengan huruf R, dikatakan bahwa pada rangkaian paralel:

1/R total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...+ 1/Rn

dengan menggunakan perhitungan diatas kita akan memperoleh R total menjadi lebih kecil. Dari prinsip inilah kita gunakan dalam memperbaiki hambatan dalam pada sistim grounding. Pemasangan batang ground/arde terlihat seperti gambar dibawah ini.

Gambar Pemasangan 3 Batang Ground/Arde

biasanya jarak pemasangan peralel dari batang ground antara satu dan lainnya lumayan berjauhan. Mengenai jarak tanam antar batang ground/arde paling efektif, terus terang penulis kurang begitu memahaminya. Aturan mengatakan bahwa jarak antar batang ground/arde minimal adalah 2 x panjang batang ground/arde tersebut. Jika pada pengukurannya masih kurang bagus kita bisa tambahkan penanaman batang arde lagi. Disamping itu kita dapat menambahkan metode pertama pada tiap batang ground/arde yang ditanam.