Fungsi Grounding ( Pentanahan )

Selama ini jika aku ditanya apa fungsi grounding, maka akan terlintas jawaban sederhana : agar tidak kesetrum :) 

Grounding itu fungsinya untuk menghilangkan beda potensial antara bagian logam suatu peralatan yg teraliri arus listrik liar dan tanah sehingga tidak terjadi bahaya tegangan sentuh tak langsung. Caranya dengan menyalurkan arus tersebut ke tanah melalui saluran pentanahan.

Lalu Timbul pertanyaan :

· Seberapa bahaya nya sih tegangan sentuh tak langsung itu?

· Seberapa besar Tahanan tubuh manusia?

Misal ada suatu peralatan 1 fase (220 V), ada arus bocor pada bodyperalatan tersebut.

Sehingga beda potensial antara Peralatan dan tanah adalah 220V. Seseorang secara tidak sengaja menyentuh bagian peralatan tersebut. Untuk mengetahui besar arus yang mengalir pada orang itu terlebih dahulu kita harus mengetahui tahanan tubuh manusia. 

Tahanan tubuh manusia dapat dikelompokkan menjadi 2 : 

            1. Tahanan kontak kulit bervariasi mulai dari 1000 kΩ kulit kering) hingga 100 Ω (kulit basah ).

            2. Tahanan dalam (internal) tubuh sendiri berkisar antara 100Ω - 500Ω.

Sehingga :

Untuk kondisi terbaik : 

R = 1000 kΩ

I = 220V/1000kΩ

  = 0,22 mA 

Untuk kondisi terburuk : 

R = 100Ω + 100Ω = 200Ω

I  = 220V/200Ω

    = 1,1 A

Kondisi seperti apakah yang membahayakan tubuh manusia..???

Ada 2 faktor yang menentukan tingkat bahaya suatu sengatan listrik : besar dan lama sengatan.

Seperti pada gambar berikut :

Daerah 1 : daerah aman. Arus sengatan 0,1-0,5 mA belum terasakan oleh tubuh manusia.

Daerah 2 : daerah aman, Arus sengatan 0,5-10 mA tubuh terasa kesemutan, Diatas 10mA sampai 200mA jantung tahan sampai jangka waktu maksimal 2 detik saja.  

Daerah 3 : daerah berbahaya, Arus sengatan 200-500 mA  dapat mengakibatkan kejang-kejang/kontraksi otot dan paru-paru sehingga gangguan pernafasan.

Daerah 4 : daerah sangat berbahaya, Arus sengatan diatas 500 mA dapat menimbulkan kematian.

Contoh :

Tahanan pentanahan tidak lebih dari 0,1Ω. Bila pada peralatan tersebut dipasang sekering 200A, maka besar tegangan sentuh akan menjadi :

V = 200 A x 0,1Ω

   = 20 V

Dan besar arus yang mengalir ke tubuh manusia menjadi :

Untuk kondisi terbaik :

R = 1000 kΩ

I  = 20V/1000kΩ

   = 0,02 mA 

Untuk kondisi terburuk : 

R = 100Ω + 100Ω = 200Ω

I = 20V/200Ω

  = 0,1 A 

Semoga Bermanfaat. 

Utamakan Keselamatan Pekerja dan Peralatan…………Bukan Produksi….

Cara Memperkecil Nilai Tahanan Grounding

 Dalam Sitem Grounding dikenal istilah Nilai Tahanan Grounding yang merupakan tolak ukur dalam menggambarkan kondisi Sistem Grounding terhadap Nilai Tahanan Bumi / Tanah. 

Pada umumnya nilai tahanan grounding dibatasi lebih kecil dari 3 ohm untuk perangkat pendukung dan lebih kecil dari 1 ohm untuk alat produksi (transmisi, sentral). 

Bagaimana memperkecil nilai tahanan grounding tersebut ...????

Berikut 4 metode sederhana memperkecil nilai tahanan grounding :

1. Kedalaman kutub tanah (Rod)
 Dari hasil penelitian, membenamkan rod dua kali lebih dalam (rod nya diperpanjang) dapat memperkecil nilai tahanan grounding sebanyak 40%. Gambar 1 berikut memperlihatkan pengaruh tersebut.

Gambar 1. Pengaruh kedalaman kutub terhadap nilai tahanan grounding Sebagai contoh jika kita menanamkan rod dengan kedalaman 2 feet maka tahanan yang didapat sekitar 88 ohm, jika ditanam 4 feet maka nilai tahanan yang didapat sekitar 50 ohm, artinya nilai tahanan berkurang sebesar 38 ohm (sekitar 43%).

2. Memperbesar diameter Kutub Tanah (Kutub jenis Batang)
 Memperbesar diameter kutub batang hanya sedikit berpengaruh terhadap nilai tahanan grounding. Grafik berikut menggambarkan hal tersebut. 

 








Gambar 2. Pengaruh diameter kutub terhadap nilai tahanan grounding

3. Memperbanyak kutub batang tanah (Multiple Rod)

 Dua elektroda yang tertanam di bumi akan mengakibatkan efek parallel, sehingga seolah-olah efek yang didapat adalah dua tahanan yang diparalel walaupun dalam praktek tidak sepenuhnya demikian. Secara umum, jika menggunakan 2 kutub nilai tahanan menurun 40%, 3 kutub 60% dan 4 kutub 66%, selengkapnya lihat gambar berikut. 

Gambar 3. Penurunan nilai tahanan dengan memperbanyak kutub Yang penting diperhatikan dalam metode multiple electrode ini adalah jarak antar kutub, semakin besar jarak antar kutub, maka penurunan nilai tahanan yang didapat juga akan lebih besar.

4. Mengkondisikan Tanah
 Pengkondisian tanah sebagai cara untuk menurunkan nilai tahanan grounding merupakan salah satu cara paling popular dan banyak digunakan, terutama pada tanah dengan kondisi berbatu dan berpasir yang biasanya mempunyai tahanan jenis (resistivitas) yang tinggi. Bahan yang sering digunakan antara lain Magnesium Sulfat, Copper Sulfat dan garam gunung (ordinary rock salt). Magnesium Sulfat paling efektif tetapi mahal, sedangkan rock salt paling murah dan hampir seefektif Magnesium Sulfat. Cara lain yang popular saat ini adalah teknik backfill di sekitar kutub dengan konsentrat yang bersifat konduktif, contoh yang popular untuk bahan ini adalah Bentonite. Selengkapnya lihat gambar berikut.


Gambar 4. Pengkondisian tanah sekitar kutubdengan konsentrat ( bentonite ) Penting diketahui bahwapengkondisian tanah inibukan yang cara permanent, karena seiring datangnya hujan, perubahan cuaca, dll., unsur-unsur kimiawi dalam konsentrat tersebut akan hilang. 
Demikian sekilas gambaran bagaimana cara memperkecil nilai tahanan grounding.
Semoga bermanfaat.