analisa perbandingan penambahan serbuk besi ...repository.unwidha.ac.id/1020/1/bangkit hari...
TRANSCRIPT
ANALISA PERBANDINGAN PENAMBAHAN SERBUK BESI,
SERBUK TEMBAGA, DAN GARAM TERHADAP NILAI
TAHANAN PEMBUMIAN, DAN PENGARUH TERHADAP
KELEMBABAN, PH PADA TANAH PASIR
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan syarat guna memperoleh Gelar Sarjana S1
Teknik Elektro pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Widya
Dharma Klaten
Disusun oleh :
NAMA : BANGKIT HARI PRASETYO
NIM : 1342100484
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN
2017
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Telah diterima dan disetujui oleh Panitia Penguji Skripsi Fakultas Teknik
Elektro Universitas Widya Dharma Klaten pada :
Hari : Kamis
Tanggal : 07 September 2017
Ketua Sekertaris
Sugeng Santoso, S.T, M.Eng Harri Purnomo, S.T, M.T
NIK. 690 999 209 NIK. 690 499 196
Penguji I Penguji II
I Wayan Angga Wijaya Kusuma, S.T, M.Eng Afriliana Kusumadewi, S.T,M.Eng
NIK. 690 914 343 NIP. 19780411 200501 2 002
Mengesahkan :
Dekan Fakultas Teknik Elektro Universitas Widya Dharma Klaten
Ir. H. Darupratomo, M.T
NIK. 690 304 279
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Telah Disetujui untuk Dipertahankan
Hari : Kamis
Tanggal :07 September 2017
Pembimbing I
Sugeng Santoso, S.T, M.Eng
NIK. 690 999 209
Pembimbing II
Harri Purnomo, S.T, M.T
NIK. 690 499 196
iv
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : BANGKIT HARI PRASETYO
NIM : 1342100484
Jurusan : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya
ilmiah/skripsi/tesis*)
Judul : ANALISA PERBANDINGAN PENAMBAHAN SERBUK
BESI, SERBUK TEMBAGA, DAN GARAM TERHADAP
NILAI TAHANAN PEMBUMIAN, DAN PENGARUH
TERHADAP KELEMBABAN, PH PADA TANAH PASIR
Adalah benar-benar karya saya sendiri dan bebas dari plagiat. Hal-hal yang
bukan merupakan karya saya dalam karya ilmiah/skripsi/tesis*) ini telah
diberi tanda sitasi dan ditunjukan dalam Daftar Pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, saya
bersedia menerima sangsi akademik berupa pembatalan Ijazah dan
pencabutan gelar yang saya peroleh dari karya ilmiah/skripsi/tesis*) ini.
Klaten, 07 September 2017
Yang membuat pernyataan,
( BANGKIT HARI PRASETYO )
Catatan:
*) Coret yang tidak sesuai
v
MOTTO
1. Kesuksesan hanya didapat oleh mereka yg mempunyai azzam yang kuat,
raga yang selalu bergerak dan berusaha serta hati dan lisan yang selalu
berdoa kepada Rabb-Nya.(Bangkit Hari Prasetyo)
2. Sesuatu itu akan menjadi kenyataan, jika ia kita kerjakan perlahan bukan
hanya kita pikirkan. (Bangkit Hari Prasetyo)
3. Selalu becita-cita yang besar, lalu nikmati setiap ujian dan rintangan yang
menghadang, karena akan ada pelangi setelah badai. (Bangkit Hari
Prasetyo)
4. Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya
bersama kesulitan ada kemudahan (QS. Al-Insyirah, 5-6)
vi
HALAMAN PERSEMBHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada :
1. Allah SWT, yang telah memberikanku kekuatan serta membekaliku
dengan akal dan fikiran. Atas karunia serta kemudahan yang engkau
berikan akirnya skripsi ini dapat terselesaikan.
2. Kedua Orang tua saya, Rojikn dan Surati yang tak pernah lelah
memberikan dukungan dan do’a. Sehingga skripsi ini bias terselesaikan.
3. Adik saya Dwiki Muhamad Afan
4. Teman dan sahabat seperjuangan yang selalu memotivasi.
5. Almamater Universitas Widya Dharma Klaten.
6. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam
menyelesaikan skripsi ini.
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah,puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, atas
limpahan nikmat dan karunia-Nya, saya bisa menyelesaikan skripsi yang
berjudul “ ANALISA PERBANDINGAN PENAMBAHAN SERBUK BESI,
SERBUK TEMBAGA, DAN GARAM TERHADAP NILAI TAHANAN
PEMBUMIAN, DAN PENGARUH KELEMBABAN, PH PADA TANAH
PASIR,” sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Jurusan
Teknik Elektro jenjang Strata-1 Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma
Klaten.
Dalam penyusunan skripsi ini saya menyadari tanpa bantuan,
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, saya tidak akan bisa
menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya berterimakasi kepada:
1. Bapak Prof. Dr. H. Triyono, M.Pd, selaku Rektor Universitas Widya
Dharma Klaten.
2. Bapak Ir. H. Darupratomo, M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Widya Dharma Klaten.
3. Bapak Sugeng Santoso, S.T, M.Eng, selaku Ketua Program Studi
Jurusan Teknik Elektro dan selaku Dosen Pembimbimg I.
4. Bapak Harri Purnomo, S.T, M.T, selaku Dosen Pembimbing II.
5. Bapak/Ibu Dosen, Khususnya Dosen Jurusan Teknik Elektro serta
seluruh staf Karyawan Universitas Widya Dharma Klaten, yang
viii
dengan setulus hati memberikan bantuan dan bimbingan selama
menyelesaikan studi.
6. Bapak Jemakir, selaku Kepala Desa Sidorejo, Kecamatan Kemalang,
Kabupaten Klaten dan seluruh Warga Desa Sidorejo yang telah
memberikan ijin dan tempat untuk penelitian ini.
7. Kedua Orang Tua dan Seluruh keluarga saya yang selalu mendo’akan
dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Seluruh teman seperjuanganMahasiswa Teknik Elektro Universitas
Widya Dharma Klaten yang telah banyak membantu dalam penelitian
dan penulisan skripsi ini.
9. Serta seluruh pihak yang telah banyak membantu dalam skripsi ini
yang tidak bisa saya sebut satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
skripsi ini. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat
diharapkan. Semoga skripsi ini dapat memberikan bermanfaat bagi penulis
khususnya dan semua pihak yang memerlukan.
Klaten, 07 September2017
Penulis
ix
ABSTRAK
BANGKIT HARI PRASETYO, NIM : 1342100484, Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik, Universitas Widya Dharma Klaten, Skripsi : “ANALISA
PERBANDINGAN PENAMBAHAN SERBUK BESI, SERBUK
TEMBAGA DAN GARAM TERHADAP NILAI TAHANAN
PEMBUMIAN, DAN PENGARUH TERHADAP KELEMBABAN, PH
PADA TANAH PASIR”.
Sistem pembumian memegang peranan yang sangat penting dalam
usaha pengamanan dan perlindungan sistem tenaga listrik dan perangkat-
perangkat listrik dari gangguan lonjakan listrik, petir atau tegangan asing
lainya dengan cara mengalirkan arus gangguan kedalam tanah dan disebarkan
ke segala arah. Semakin kecil nilai tahanan pembumian, maka semakin baik
sistem pembumian tersebut.
Tahanan pembumian dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti sifat
geologi tanah, kandungan zat-zat kimia dalam tanah, kandungan air tanah atau
kelembaban tanah, temperatur tanah.Pada tanah pasir nilai tahanan
pembumian relatif tingi disebabkan kandungan garam dalam tanah dan
kandungan air dalam tanah rendah. Untuk dapat menurunkan nilai tahanan
pembumian dapat menambahkan zat aditif kedalam tanah. Zat aditif yang
digunakan berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui perbandingan nilai tahanan pembumian dengan
penambahan zat aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam
sebanyak 800 gram pada tanah pasir, dan pengaruh penambahan zat aditif
berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam pada kelembaban dan pHpada
tanah pasir
Dari hasil analisa diperoleh kesimpulan dengan penambahan zat aditif
berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam masing-masing 800 gram
pada tanah pasir, dapat menurunkan nilai tahanan pembumian.Penambahan
serbuk tembaga lebih baik dari penambahan serbuk besi atau garam.
Penurunan maksimal nilai tahanan pembumian pada serbuk tembaga dari
1541Ω sampai 332Ω, pada serbuk besi dari 1607Ω sampai 751Ω, pada garam
dari 1633Ω sampai 510Ωdan nilai rata-rata tahanan pembumian selama 2
bulan, denganpenambahan serbuk tembaga 383,2 Ω , garam 618,16 Ω, serbuk
besi 811,63 Ω. 3. Zat aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga, dan garam
tidak mempengaruhi kelembaban tanah dan pH tanah.
Kata Kunci : Tahanan pembumian, zat adiktif , kelembaban, ph, tanah pasir.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN............................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN.............................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI......................... iv
HALAMAN MOTTO........................................................................... v
HALAMAN PERSEMBAHAN........................................................... vi
KATA PENGANTAR........................................................................... vii
ABSTRAK............................................................................................. ix
DAFTAR ISI........................................................................................ x
DAFTAR TABEL................................................................................. xiii
DAFRAR GAMBAR............................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN..................................................................... 1
1.1. Latar Belakang masalah...................................................... 2
1.2. Rumusan Masalah............................................................... 2
1.3. Batasan Masalah................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian................................................................ 4
1.5. Manfaat Penelitian.............................................................. 4
1.6. Metode Penelitian............................................................... 5
1.7. Sistematika penulisan......................................................... 6
1.8. Kajian Pustaka …………................................................... 11
BAB II DASAR TEORI....................................................................... 14
2.1. Sistem Pembumian............................................................. 14
2.1.1. Karakteristik Sistem Pembumian............................. 15
2.1.2. Syarat Sistem Pembumian........................................ 16
2.1.3. Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Pembumian…. 16
2.1.4. Bagian-Bagian Yang Dibumikan.............................. 17
xi
2.1.5Elektroda Pembumian................................................ 18
2.2. Tanah Pasir......................................................................... 21
2.2.1. Karakteristik Tanah Pasir......................................... 22
2.3. Pengaruh Tahanan Tanah……………………………....... 23
2.4. Faktor Nilai Tahanan Pembumian...................................... 23
2.4.1. Sifat Geologi Tanah……………………………….
2.4.2. Komposisi Zat-Zat Kimia Tanah………………….
2.4.3. Kandungan Air Tanah…………………………….
2.4.4. Temperatur Tanah………………………………..
2.5. Perbaikan Nilai Tahanan Pembumian…………………….
23
24
25
25
25
2.6. Penambahan Zat Aditif....................................................... 26
2.6.1. Serbuk Besi……….................................................
2.6.2. Serbuk Tembaga……………………………….....
2.6.3. Garam……………………………………………...
27
28
30
2.7. Metode Pengukuran Tahanan Pembumian......................... 31
2.7.1. Metode Dua Titik....................................................
2.7.2. Metode Fall Of Potential………………..………..
2.7.3. Metode Tiga Titik………………………………….
31
32
33
2.8. Pengertian Digital Earth Tester………….......................... 34
2.9. Pengertian PH Moisture meter........................................... 34
2.10. Metode Analisa Data........................................................ 35
BAB III METODE PENELITIAN....................................................... 38
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian............................................. 38
3.2. Alat dan Bahan................................................................... 38
3.3. Penambahan Zat Adiktif.................................................... 40
3.4. Pengukuran Nilai Tahanan Pembumian, Kelembaban pH
Tanah……………………………………………………. 39
3.4.1. BlankoHasil Pengukuran Nilai Tahanan Pembumian,
Kelembaban, pH Tanah…………………… 40
3.4.2. Flowcart Pengukuran Nilai Tahanan Pembumian... 46
3.5. Analisa Data…………………........................................... 47
xii
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN............................................. 53
4.1. Data Hasil Pengukuran Tahanan Pembumian.................... 53
4.2. Data Hasil Pengukuran Kelembaban Tanah……............... 56
4.3. Data Hasil Pengukuran pH Tanah...................................... 61
4.4. Hubungan Kelembaban Tanah TerhadapTahanan
Pembumian……………………………………………….. 67
4.5. Hubungan pH Tanah Terhadap Tahanan Pembumian........ 77
4.6. Analisa Data................................................................... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................... 80
5.1. Kesimpulan......................................................................... 89
5.2. Saran................................................................................... 90
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Tahanan jenis tanah berdasarkan Persyaratan Umum Instalasi
Listrik 2000 (PUIL 2000)...................................................................
24
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran nilai tahanan pembumian………………....... 5
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran kelembaban tanah…………………………. 57
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran kelembaban tanah dalam bentuk persen….. 59
Tabel 4.4 Data hasil pengukuran pH tanah………………………………….. 62
Tabel 4.5 Hubungan kelembaban tanah terhadap nilai tahanan pembumian.. 65
Tabel 4.6 Hubungan pH tanah terhadap nilai tahanan pembumian……. 67
Tabel 4.7 ANAVA………………………......................................................... 78
Tabel 4.8 Perbandingan harga HSD dengan beda mean………………………. 81
Tabel 4.9 Perbandingan serbuk besi dan serbuk tembaga……………….……. 82
Tabel 4.10 Perbandingan serbuk besi dan garam………………………………. 67
Tabel 4.11 Perbandingan serbuk tembaga dan garam………………….............. 68
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Elektroda batang...................................................................... 19
Gambar 2.2 Elektroda pita........................................................................... 20
Gambar 2.3 Elektrodapelat…………………………….............................. 21
Gambar 2.4 Serbuk besi............................................................................... 28
Gambar 2.5 Serbuk Tembaga……………………………………………. 29
Gambar 2.6 Garam…………………………………….............................. 31
Gambar 2.7 Pengukuran tahanan pembumian dengan metode dua titik..... 32
Gambar 2.8 Pengukuran tahanan pembumian dengan metode fall of
potential……………………………………………………… 33
Gambar 2.9 Pengukuran tahanan pembumian dengan metode tiga titik…. 33
Gambar 2.10 Digital earth tester………………………………………….. 34
Gambar 2.11 PH moisture meter…………………………………………. 35
Gambar 31 Penambahan zat aditif pada tanah pasir……………………… 40
Gambar 3.2 Flowchart pengukuran nilai tahanan pembumian…………….. 46
Gambar 4.1 Grafik pengukuran nilai tahanan pembumian selama 2 bulan.. 55
Gambar 4.2 Grafik nilai rata-rata tahanan pembumian selama 2 bulan…… 56
Gambar 4.3 Grafik pengukuran nilai kelembaban tanah selama 2 bulan….. 60
Gambar 4.4 Grafik rata-rata kelembaban tanah selama 2 bulan………… 61
Gambar 4.5 Grafik pengukuran nilai pH tanah selama 2 bulan…………. 63
Gambar 4.6 Grafik nilai rata-rata pH selama 2 bulan…………………… 64
Gambar 4.7
Grafik hubungan kelembaban tanah dengan tahanan
pembumian…………………………………………………..
66
Gambar 4.8 Grafik hubungan pH dengan tahanan pembumian…………… 68
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem pembumian memegang peranan yang sangat penting dalam usaha
pengamanan atau perlindungan sistem tenaga listrik dan perangkat-perangkat
yang menggunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari gangguan lonjakan listrik,
petir, atau tegangan asing lainya dengan cara mengalirkan arus gangguan ke
dalam tanah dan disebarkan ke segala arah.
Dalam sistem pembumian semakin kecil nilai tahanan pembumian maka
kemaampuan mengalirkan arus ke tanah juga semakin besar, sehingga arus
gangguan tidak merusak peralatan, yang berarti semakin baik sistem pembumian
tersebut. Nilai tahanan jenis tanah pada setiap tanah berbeda-beda. Berdasarkan
PUIL 2000 nilai tahanan tahanan pembumian antara 30 Ω sampai 3000 Ω,
tergantung dari komposisi tanah. Pada daerah yang memiliki nilai tahanan
pembumian yang tinggi, ada beberapa cara memperkecil nilai tahanan
pembumian, yaitu dengan mendesain elektroda pembumian, menambahkan zat
aditif kedalam tanah, mendesain elektroda dan menambahkan zat aditif kedalam
tanah.
Tahanan pembumian dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti sifat geologi
tanah, kandungan zat-zat kimia dalam tanah, kandungan air tanah atau
kelembaban tanah, temperatur tanah. Berdasarkan PUIL 2000 nilai tahanan
pembumian pada tanah pasir mencapai 1000Ω. Nilai tahanan pembumian pada
2
tanah pasir relatif tinggi, disebabkan kandungan garam dalam tanah dan
kandungan air dalam tanah rendah. Pada daerah yang demikian untuk bisa
mendapatkan nilai tahanan pembumian yang lebih rendah, komposisi zat-zat
kimia dalam tanah dapat dirubah dengan cara menambahkan zat aditif pada tanah.
Zat aditif yang digunakan pada penelitian ini berupa serbuk besi, sebuk tembaga
dan garam sebanyak 800 gram.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan nilai tahanan
pembumian dengan penambahan zat aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga
dan garam sebanyak 800 gram pada tanah pasir, dan pengaruh penambahan zat
aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam pada media tanah pasir
(kelembaban dan pH) di sekitar elektroda batang yang ditanam tegak lurus
kedalam tanah.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis memberikan judul
penelitian ini “ Analisa perbandingan penambahan serbuk besi, serbuk tembaga,
dan garam terhadap nilai tahanan pembumian, dan pengaruh terhadap
kelembaban, pH pada tanah pasir ’’.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan
penelitian ini sebagai berikut :
1. Bagaimana cara mengurangi nilai tahanan pembumian dengan cara
penambahan serbuk besi, serbuk tembaga, dan garam?
3
2. Bagaimana pengaruh penambahan serbuk besi, serbuk tembaga, dan garam
terhadap nilai tahanan pembumian pada tanah pasir ?
3. Bagaimana perbandingan nilai tahanan pembumian antara penambahan serbuk
besi, serbuk tembaga dan garam pada tanah pasir?
4. Bagaimana pengaruh penambahan zat aditif terhadap kelembaban pada tanah
pasir?
5. Bagaimana pengaruh penambahan zat aditif terhadap pH pada tanah pasir?
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah dalam skripsi ini tidak meluas, maka
diperlukan pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Elektroda yang digunakan adalah elektroda batang berupa besi pejal yang
dilapisi tembaga dengan panjang 150cm dan diameter 5/8 inchi.
2. Elektroda ditanam tegak lurus ( vertikal ) dengan kedalaman yang sama
3. Pengukuran nilai tahanan pembumian dilakukan pada 3 titik :
a. Tanah pasir yang ditambah dengan serbuk besi.
b. Tanah pasir yang ditambah dengan serbuk tembaga.
c. Tanah pasir yang ditambah dengan garam.
4. Penambahan zat aditif pada tanah masing-masing sejumlah 800 gram.
5. Ukuran zat aditif masing-masing sebesar 297 mikron.
6. Penelitian dilakukan pada bulan Maret 2017 sampai selesai.
7. Penelitian dilakukan di Dukuh Deles RT.21/RW.09, Desa Sidorejo,
Kecamatan Kemalang, Kabupaten Klaten.
4
8. Pengukuran kelembaban dan ph tanah dilakukan dengan alat ukur pH moisture
meter
9. Pengukuran nilai tahanan pembumian dilakukan dengan menggunakan alat
ukur digital earth resistance tester
10. Analisa data dilakukan dengan metodologi statitiska
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini sebagai berikut :
1. Mengurangi nilai tahanan pembumian dengan cara penambahan serbuk besi,
serbuk tembaga dan garam pada tanah pasir.
2. Mengetahui pengaruh penambahan serbuk besi, serbuk tembaga dan garam
pada nilai tahanan pembumian.
3. Mengetahui perbandingan nilai tahanan pembumian yang paling baik antara
serbuk besi, serbuk tembaga dan garam.
4. Mengetahui pengaruh penambahan zat aditif terhadap kelembaban pada tanah
pasir.
5. Mengetahui pengaruh penambahan zat aditif terhadap pH pada tanah pasir.
1.5 Manfaat Penelitian
Setelah dilakukan penelitian dan pengukuran nilai tahanan pembumian.
Diharapkan memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Menjadi referensi untuk mengurangi nilai tahanan pembumian pada tanah
pasir.
5
2. Memberi pengaman atau perlindungan sistem tenaga listrik dari arus
gangguan listrik, petir atau tegangan asing lainnya.
3. Memberi batas aman tegangan disebuah sistem tenaga listrik dalam jangka
waktu tertentu.
1.6 Metode Penelitian
1. Metode studi pustaka
Metode studi pustaka adalah metode dengan mempelajari buku-buku dari
media cetak, internet maupun literature lainya yang berhubungan dengan
masalah yang dibahas untuk mendapatkan teori-teori pendukung yang
digunakan dalam skripsi ini.
2. Metode observasi
Metode observasi adalah metode pengumpulan data atau informasi dengan
cara terjun langsung ke lokasi penelitian dan mencatat secara sistematik
perubahan yang terjadi untuk memperoleh data yang dibutuhkan.
3. Metode analisis data
Metode analisis data dilakukan untuk melihat apakah perbedaan yang
signifikan sebelum dan sesudah nilai tahanan pembumian diberikan perlakuan
penambahan serbuk besi, serbuk tembaga dan garam terhadap media tanah
yang ditanam elektroda batang.
6
1.7 Sistematika Penulisan
Agar mempermudah memahami isi skripsi ini, Penulisan disusun
berdasarkan urutan pembahasan, sistematika penulisan sebagai berikut :
1. BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, sistematika
penulisan, kajian pustaka.
2. BAB II Landasan Teori
Bab ini berisi dasar-dasar teori yang dapat dijadikan referensi dalam
penelitian ini.
3. BAB III Metode Penelitian
Bab ini menjelaskan tentang tempat penelitian, alat dan bahan yang
digunakan, langkah-langkah penelitian dan metodologi penelitian
4. BAB IV Hasil dan Pembahasan Hasil Penelitian
Bab ini berisi tentang data yang diperoleh dari hasil penelitian analisa dan
hipotesis penelitian, bagaimana pengaruh dan perbandingan serbuk
besi,serbuk tembaga dan garam terhadap nilai tahanan pembumian di
tanah pasir
5. BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini merupakan kesimpulan dari seluruh hasil penelitian dan saran-
saran yang diharapkan dapat bermanfaat untuk sistem pembumian.
7
1.8 Kajian Pustaka
1. Sunarto Analisis Pengaruh Zat Aditif Bentonit Terhadap Nilai Resistansi
Pembumian Pada Elektroda Pembumian Jenis Batang, Jurusan Teknik
Elektro Politeknik Negeri Bandung Tahun 2013 :
Elektrode pembumian merupakan suatu perangkat dari suatu sistem
pembumian yang dihubungkan ke bagian-bagian peralatan listrik yang
pada keadaan normal tidakdi aliri arus listrik atau bagian peralatan listrik
yang dalam keadaan normal tidak dialiri arus listrik atau bagian konduktif
terbuka (BKT) dengan tujuan untuk membatasi tegangan BKT dengan
tanah. Elektroda pentanahan juga bias dihubungkan pada sistem penangkal
petir yang bertujuan untuk melindungi peralatan listrik terhadap lonjakan
dari tegangan akibat sambaran petir.
Semakin kecil nilai resistan pembumian semakin baik karena
penyebaran arus ke tanah semakin cepat, akan tetapi untuk mendapatkan
nilai resistansi pembumian yang kecil sangatlah sulit karena nilai dari
resistansi pembumian tergantung dari jenis tanah, kelembaban tanah,
kandungan elektrolit pada tanah, dan jenis elektroda pembumian. Ada
beberapa cara untuk memperkecil nilai resistansi pembumian diantaranya
adalah dengan memparalel elektroda dan menambahkan zat kimia pada
tanah di sekitar elektroda. Pada karya ilmiah ini dilakukan pemasangan
elektroda pembmian jenis batang (tembaga murni) sebanyak tiga titik
dengan diameter elektroda batang 12 mm dan panjang 2 meter. 1 elektroda
batang ditanam tanpa menambahkan zat aditif disekitarnya dan 2 elektroda
8
batang ditanam dengan penambahan bentonit disekitarnya dengan
diameter bentonit 10cm dan 15cm. Hal ini dilakukan untuk
membandingkan pengaruh zat aditif bentonit terhadap terhadap nilai
resistansi pembumian pada eletrolit pembumian jenis batang.
Hasil pengukuran tiga titik elektroda batang yang dapat menunjukan
bahwa nilai resistansi pembumian pada elektroda batang yang didapat
menunjukan bahwa nilai resistansi pembumian dari satu elektroda batang
tanpa zat aditif bentonit sebesar 8,7 Ω, sedangkan nilai resistansi
pembumian eletroda batang dengan penambahan zat aditif bentonit di
sekitar elektroda lebih kecil nilainya yaitu sekitar 6, 95 Ω sampai 5,85 Ω.
Nilai Resistansi pembumian. Nilai resistansi pembumian dengan
penambahan zat aditif bentonit mengalami penurunan sampai 37%.
2. Acep Ponadi, Analisis Perbandingan Nilai Tahanan Pentanahan
Menggunakan Elektroda Batang (rod) Jenis Crom Tembaga, Aluminium,
Besi, Dengan Media Tanah Pasir Pumpur Dan Tanah Liat. Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Musamus Tahun 2014:
Sistem pentanahan merupakan salah satu faktor penting dalam
usaha pengamanan (perlindungan) sistem tenaga listrik saat terjadi
gangguan yang disebabkan oleh arus lebih dan tegangan lebih. Arus
gangguan ini menimbulkan gradient tegangan antara peralatan dengan
peralatan, peralatan dengan tanah, serta pada permukaan tanah itu sendiri.
Salah satu cara untuk memperkecil gradient tegangan permukaan tanah
9
yaitu dengan suatu elektroda pembumian yang ditanam kedalam tanah.
Nilai tahanan tanah sangat dipengaruhi oleh nilai tahanan jenisnya,
sehingga perlu dilakukan pengukuran secara akurat dari karakteristik
tanah.
Mengetahui perbandingan nilai tahanan pentanahan jenis elektroda
besi, crom tembaga, aluminium yang ditanam tegak lurus, metode empat
titik, untuk pengukuran 3 jenis tanah yaitu tanah pasir, tanah liat, tanah
lumpur menggunakan elektroda batang tunggal (driven rod) mulai dari
kedalaman 0,50 – 1,50 meter.
Kondisi jenis tanah pasir nilai rata–rata tahanan jenis tanah pada
kedalaman 1,50 m, elektroda besi sebesar 61,510Ω-m dan tahanan
pentanahan sebesar 39,124 Ω, elektroda crom tembaga nilai rata–rata
tahanan jenis tanah sebesar 69.080 Ω-m, tahanan pentanahan sebesar
43.940 Ω serta aluminium nilai rata – rata tahanan jenis tanah sebesar
92.153 Ω-m, tahanan pentanahan sebesar 58.615 Ω. Untuk tanah liat nilai
rata – rata tahanan jenis tanah pada kedalaman 1,50 m elektroda besi
sebesar 3,142 Ω-m dan tahanan pentanahan sebesar 1,998 Ω, elektroda
crom tembaga nilai rata – rata tahanan jenis tanah sebesar 3.427 Ω-m,
tahanan pentanahan sebesar 2.180 Ω serta aluminium nilai rata–rata
tahanan jenis tanah sebesar 6.283 Ω-m, tahanan pentanahan sebesar 3.997
Ω. Untuk tanah lumpur nilai rata–rata tahanan jenis tanah pada kedalaman
1,50 m elektroda besi sebesar 0,956 Ω-m dan tahanan pentanahan sebesar
0,608 Ω, elektroda crom tembaga nilai rata–rata tahanan jenis tanah
10
sebesar 0.820 Ω-m, tahanan pentanahan sebesar 0.521 Ω serta aluminium
nilai rata–rata tahanan jenis tanah sebesar 0.915 Ω-m, tahanan pentanahan
sebesar 0.582 Ω, dan cenderung menurun ketika kedalaman ditambah.
3. Ishak Kasim, Analisis Penambahan Larutan Bentonit Dan Garam Untuk
Memperbaiki Tahanan Pentanahan Elektroda Plat Baja Dan Batang .
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti
Tahun 2016 :
Sistem pentanahan diperlukan untuk mengamankan suatu gedung
atau peralatan elektronik yang ada di dalamnya agar tidak mengalami
kerusakan akibat terkena sambaran petir. Nilai tahanan pentanahan
maksimum untuk sebuah gedung adalah 5 ohm (PUIL 2000) dan 3 ohm
untuk peralatan (PT Telkom, 1994). Perlu dilakukan perencanaan sistem
pentanahan yang baik untuk memperkecil nilai tahanan pentanahan yang
dapat dilakukan dengan penambahan zat aditif pada tanah. Pada penelitian
ini zat aditif berupa larutan garam dan larutan bentonit. Pengukuran yang
dilakukan setelah penambahan larutan garam dan bentonit menunjukan
penurunan nilai tahanan pentanahan menjadi lebih kecil dari 1 ohm.
4. Mirwan Mukmin, Perbandingan Nilai Tahanan Pentanahan Pada Area
Reklamasi Pantai (Citraland), Jurusan Teknik Elektro, Universitas
Tadulako Tahun 2014 :
Sistem pentanahan adalah sistem hubungan penghantar yang
menghubungkan sistem, badan peralatan dan instalasi dengan bumi/tanah
11
sehingga dapat mengamankan manusia dari sengatanlistrik, dan
mengamankan komponen-komponen instalasi dari bahaya tegangan/arus
abnormal. Oleh karena itu, sistem pentanahan menjadi bagian esensial dari
sistem tenaga listrik. Penelitian dilakukan untuk mengukur dan
membandingkan nilai tahanan pentanahan pada area reklamasi dan non
reklamasi pantai pada area perumahan Citra Land, PT. Ciputra Surya, JO.
sehingga akan mempermudah dalam perancangan sistem pentanahan
nantinya. Jenis elektroda yang digunakan dalam pengukuran ialah
elektroda batang tunggal dengan diameter 0,15 m dan panjang 1,4 meter,
yang ditanam dengan kedalaman 0,25/0,5/0,75/1 meter dari permukaan
tanah, alat ukur yangdigunakan ialah analog earth resistance tester 3235.
Pengukuran nilai tahanan pentanahan dilakukan sebanyak sepuluh kali
agar nilai yang di dapatkan dapat dirata-ratakan sehingga mendapatkan
nilai tahanan pentanahan yang di inginkan. Nilai hasil pengukuran tahanan
pentanahan tanah reklamasi sebesar 3,03 Ω, sedangkan tanah non
reklamasi sebesar 5 Ω. Untuk nilai tahanan jenis tanah pada tanah
reklamasi sebesar 0,455 Ω sedangkan untuk tanah non reklamasi
sebesar1,481 Ω.
5. Bayu Agunawan , Analisa Pengaruh Penambahan Pelat Tembaga Pada
Kutub Bawah Elektroda Batang Terhadap Nilai Tahanan Pembumian
Pada Tanah Lempung, Jurusan Teknik Elektro Universitas Widya Dharma
Klaten 2015
12
Sistem pembumian merupakan salah satu faktor penting dalam
usaha pengamanan dan perlindungan sistem tenaga listrik saat terjadi
gangguan pada sistem tenaga listrik. Arus atau gangguan lebih ini
menimbulkan gradient tegangan antara peralatan dengan peralatan,
peralatan dengan tanah serta dengan permukaan itu sendiri. Dengan
adanya sstem pembumian yang baik maka arus gangguan dapat dengan
cepat dialirkan kedalam tanah dan disebarkan ke segala arah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh luas
permukaan elektroda terhadap nilai tahanan pembumiandengan cara
menambahkan pelat tembaga pada kutub bawah elektroda batang.
Penelitianini juga bertujuan untuk mengetahui nilai tahanan jenis tanah
pada tanah lempung basah (40%). Pengukuran tahanan jenis tanah
dilakukan dengan menggunakan metode konfigurasi Wenner.
Dari hasil peneitian diperoleh kesimpulan bahwa dengan adanya
penambahan pelat tembaga pada kutub bawah elektroda batang, nilai
tahanan pembumian menjadi turun atau mengecil. Dari penambahan 1
buah pelat tembaga sampai 8 buah pelat tembaga dengan luas permukaan
masing-masing 1203 cm2, 2406cm2, 3609cm2, 4812cm2, 6015cm2,
7218cm2, 8421cm2, 9624cm2, diperoleh presentase penurunan nilai
tahanan pembumian terbesar yaitu sebesar 57,69% yang terjadi pada 8
buah pelat tembaga (9624cm2). Dari hasil pengukuran tahanan jenis tanah
dengan menggunakan metode konfigurasi Wenner pada tanah lempung
13
basah (40%) diperoleh nilai rata-rata tahanan jenis tanah sebesar 57,2 Ω-
cm.
89
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan uraian seluruh analisa data penelitian dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari hasil analisis yang dilakukan,bahwa pengaruh penambahan
serbukbesi, serbuk tembaga dan garam sejumlah 800gram dapat
menurunkan nilai tahanan pembumian. Penurunan maksimalnilai tahanan
pembumian pada serbuk besi dari 1541Ω sampai 751Ω, serbuk tembaga
dari 1607Ω sampai 332Ω, garam dari 1633Ω sampai 510Ω.
2. Pengaruh penambahan serbuk tembaga terhadap nilai tahanan pembumian
pada tanah pasir, lebih baik dari penambahan serbuk besi atau garam.
Karena nilai maksimal penurunan tahanan pembumian pada serbuk
tembaga dari 1541Ω sampai 332Ω, pada serbuk besi dari 1607Ω sampai
751Ω, pada garam dari 1633Ω sampai 510Ωdan nilai rata-rata tahanan
pembumian selama 2 bulan, denganpenambahan serbuk tembaga 383,2 Ω ,
garam 618,16 Ω, serbuk besi 811,63 Ω.
3. Zat aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga, dan garam tidak
mempengaruhi kelembaban tanah dan pH tanah.
4. Zat aditif berupa serbuk besi, serbuk tembaga dan garam mempengaruhi
nilai tahanan pembumian.
90
5.3 Saran
Beberapa saran yang dapat diajukan oleh penulis sebagai berikut:
1. Penelitian berikutnya sebaiknya dilakukan dalam jangka waktu yang lebih
panjang untuk mengetahui lebih lanjut pengaruh penambahan serbuk besi,
serbuk tembaga dan garam.
2. Penelitianberikutnya dapat menambahkan zat aditif dengan beberapa
jumlah(berat) yang berbeda, sehingga dapat diketahui apakah jumlah
(berat)mempengaruhi penurunan nilai tahanan pembumian.
3. Penelitian berikutnya dapat menggunakan beberapa ukuran zat aditif yang
berbeda, sehingga diketahui apakah ukuran mempengaruhi nilai tahanan
pembumian.
DAFTAR PUSTAKA
Agunawan, Bayu (2015), Analisa Pengaruh Penambahan Pelat Tembaga Pada
Kutub Bawah Elektroda Batang Terhadap Nilai Tahanan Pembumian
Pada Tanah Lempung, Jurusan Teknik Elektro Universitas Widya Dharma
Klaten: Skripsi.
Badan Standarisasi Nasional, Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL 2000)
Jakarta : Yayasan PUIL.
Hary, Hardiyatmo (1992), Mekanika Tanah 1, PT. Gramedia Pustaka Utama,
Jakarta : Buku.
Hatauruk, T.S.(1999), Pengetanahan Netral Sistem Tenaga Dan Pengetanahan
Peralatan. Airlangga Jakarta : Buku.
Ikhsan, Aris Rakhmadi (2002), Analisis pengaruh jenis tanah terhadap
teganganpermukaan tanah. Universitas Gajah Mada.Yogyakarta : Jurnal.
Kasim, Ishak (2016), Analisis Penambahan Larutan Bentonit Dan Garam Untuk
Memperbaiki Tahanan Pentanahan Elektroda Plat Baja Dan Batang .
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti :
Jurnal.
Mukin, Mirwan, Kali, Agustinus dan Mukhlis, Baso(2014), Perbandingan Nilai
Tahanan Pentanahan Pada Area Reklamasi Pantai (Citraland), Jurusan
Teknik Elektro, Universitas Tadulako : Jurnal.
Nazir, Moch (1983), Metode Penelitian ,Ghalia Indonesia Jakarta : Buku.
Ponadi, Acep(2014), Analisis Perbandingan Nilai Tahanan Pentanahan
Menggunakan Elektroda Batang (rod) Jenis Crom Tembaga, Allluminium,
Besi, Dengan Media Tanah Pasir Pumpur Dan Tanah Liat. Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Musamus : Jurnal.
Prastuti, Heni, Astuti (2012), Pengaruh Penambahan Tembaga (Cu) Terhadap
Sifat Listrik Polianiln (PANi), Universitas Andalas Padang : Jurnal.
Sinaga,Daniel Fransisco (2011), Perbaikan Nilai Tahanan Pentanahan Dengan
Pemberian Zat Aditif Pada Tanah Pentanahan. Universitas Lampung.
Bandar Lampung : Jurnal
Sunarto (2013), Analisis Pengaruh Zat Aditif Bentonit Terhadap Nilai Resistansi
Pembumian Pada Elektroda Pembumian Jenis Batang, Jurusan Teknik
Elektro Politeknik Negeri Bandung : Jurnal.