All About Science: KARAKTERISTIK PEMASANGAN SISTEM PEMBUMIAN

1. Karakteristik lokasi pemasangan sistem pembumian

Lokasi pemasangan sistem pembumian harus memperhatikan beberapa aspek, selain aspek estetika keindahan yang tidak mengganggu desain dari sebuah gedung yang memiliki sistem pembumian. Pemilihan lokasi untuk melakukan pemasangan sistem pembumian, berdasarkan karakteristik tanah hendaknya memperhatikan kondisi seperti yang dijelaskan pada tabel dibawah ini.

Jenis Tanah	Tahanan jenis tanah R_E (MΩ)	Tahanan Pentanahan
		Kedalaman elektroda ke tanah (meter)			Potongan pentanahan (meter)
		3	6	10	5	10	20
Tanah lembab, seperti rawa	30	10	5	3	12	6	3
Tanah pertanian, tanah liat	100	33	17	10	40	20	10
Tanah liat berpasir	150	50	25	15	60	30	15
Tanah lembab berpasir	300	66	33	20	80	40	20
Campuran 1:5	400	-	-	-	160	80	40
Kerikil lembab	500	160	80	48	200	100	50
Tanah kering berpasir	1000	330	165	100	400	200	100
Kerikil kering	1000	330	165	100	400	200	100
Tanah berbatu	30000	1500	500	300	1200	600	300
Batu karang	10⁷	-	-	-	-	-	-

Dari tabel diatas dapat dilihat bagaimana karakteristik tanah yang bagus untuk dijadikan lokasi sebagai penanaman sistem pembumian. Jadi setiap jenis tanah yang akan dijadikan lokasi sistem pembumian memiliki tahanan jenis tanah yang berbeda, tahanan jenis inilah yang mempengaruhi kedalaman penanaman elektroda. Ada beberapa aspek yang mempengaruhi tahanan jenis tanah ini selain jenis tanah itu sendiri:

a. Kadar air

b. Mineral/garam

c. Derajat keasaman

d. Tekstur tanah

2. Komponen Pemasangan Sistem Pembumian.

a. Copper Butter Connector.

Copper Butter Connector merupakan komponen pembumian yang menghubungkan bagian – bagian pembumian dengan kabel sistem pembumian, kabel pada sistem pembumian tidak boleh putus dan tidak boleh tersambung dengan kabel yang lain. Karakteristik pemasangan dari komponen pembumian yang satu ini adalah menyambungkan antar kabel atau antara kabel dan bus bar grounding

Gambar 1. Copper butter connector

b. Ground Rod Drilling Head.

Karakteristik dari pemasangan komponen ini adalah terpasang di bagian paling bawah copper rod atau dapat disebut juga dengan ground rod yang akan ditanamkan ke dalam tanah. Ground rod drilling head ini memiliki ujung yang runcing sehingga ground rod atau copper rod tersebut akan cepat masuk kedalam tanah ketika di dorong dengan alat pendorong (bor). Karakteristik ujung alat ini yang runcing juga dapat menghindari kerusakan copper rod dalam proses pembumian.

Gambar 2. Ground rod drilling head

c. Ground Rod Driver Head.

Ground rod drive head ini terpasang pada bagian atas dari copper rod atau ground rod. Karakteristik dari bagian ini yang kuat sehingga dapat berfungsi untuk menghindari copper rod atau groun rod bagian atas dari kerusakan saat akan dimasukkan ke dalam tanah. Saat dipukulkan ke dalam tanah copper rod tidak akan rusak karena ground rod driver head ini terpasang pada bagian paling atas batang sistem pembumian.

Gambar 3. Ground rod driver head

d. Ground Rod Coupler.

Kebutuhan akan sistem pembumian yang maksimal membuat ground rod atau copper rod harus disambungkan menjadi beberapa segmen supaya kedalaman sistem pembumian untuk mendapatkan tahanan tanah yang baik, oleh karena itu ground rod coupler merupakan komponen dari batang pembumian yang berfungsi untuk menyambung beberapa ground rod atau copper rod supaya kedalaman sistem pembumian dapat tercapai. Karakteristik komponen ini yaitu memiliki dua ulir bagian atas dan bawah untuk meyambungkan beberapa batang ground rod. Panjang batang ground rod pada umumnya adalah 4 meter, jika pembumian yang diinginkan sedalam 12 meter jadi harus menggunakan coupler ini untuk menyambungkannya.

Gambar 4. Ground rod coupler

e. Bentonit.

Karakteristik dari bentonit ini adalah berupa lempung atau tanah liat yang mengandung monmorillonit dan termasuk dalam kelompok dioktohedral. Pengaplikasian bentonit ini di dalam sistem pembumian adalah untuk membantu menurunkan nilai resistansi atau tahanan tanah. Bentonit digunakan saat pembumian jika sudah tidak ada cara lain untuk menurunkan nilai resistansi. Cara lain untuk menurunkan resistan yang biasa dilakukan adalah dengan menggunakan cara paralel grounding atau dengan multi grounding system.

Gambar 5. Bentonit

a. Bus Bar Grounding.

Karakteristik busbar pada sistem pembumian berbentuk plat yang terbuat dari tembaga atau logam yang berfungsi sebagai konduktor yang digunakan sebagai titik temu antara dua kabel yaitu kabel penyalur pada bangunan dan kabel grounding yang berhubungan langsung dengan elekroda sistem pembumian. Dengan karakteristik bus bar ini yang panjang seperti rel jadi pemaasangan grounding bisa lebih dari satu grounduing, beberapa grounding bisa disatukan ke satu sistem pembumian, seperti pembumian instalasi litrik bangunan dan penangkal petir.

Gambar 6. Bus bar grounding

a. Kabel Grounding

Ada dua jenis kabel yang biasanya terpasang pada sistem pembumian, dua jenis kabel ini memiliki karakteristik yang berbeda. Jenis kabel yang pertama yaitu kabel baja, kabel ini memiliki karakteristik yang sangat kuat dan juga memiliki daya hantar yang baik sehingga banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat pentanahan. Kabel yang kedua yaitu kabel brons, karakteristik kabel ini memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar yang rendah. Kabel ini banyak terpasang pada kawat pentanahan karena kekuatan mekanikal yang besar.

Gambar 7. Kabel baja dan kabel brons

Komponen – komponen diatas dapat disambungkan menjadi batang pembumian yang akan dimasukkan kedalam tanah. Gambar dibawah ini memperlihatkan penggabungkan beberapa komponen pembumian hingga menjadi batang pembumian.

Gambar 8. Batang elektroda pembumian

Dari gambar bisa dilihat, dari penggabungan dari ground rod drilling head, ground rod, ground rod coupler, dan ground rod drive head dapat menjadi batang sistem pembumian. Panjang dari batang sistem pembumian ini akan mempengaruhi nilai resistansi tanah yang akan didapatkan, jika hanya memungkinkan untuk menggunakan single grounding, panjang batang pembumian dapat ditingkatkan dengan menambah jumlah ground rod dan coupler.

3. Karakteristik pemasangan sistem pembumian single grounding.

Pemasangan sistem pembumian yang hanya terdiri dari satu buah titik penanaman batang atau rod dikenal dengan istilah single grounding. Karakteristik dari pemasangan sistem pembumian ini adalah hanya dengan menanam satu buah batang pembumian atau sistem tunggal. Karakteristik tanah yang cocok dengan pemasangan sistem ini adalah tanah yang memiliki ciri yang konduktif. Tanah yang konduktif dalam sistem pembumian yaitu tanah yang mudah untuk mendapatkan nilai resistansi pembumian di bawah 5 ohm dengan satu buah ground rod.

Gambar 9. Pemasangan single grounding

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa karakteristik pemasangan sistem pembumian dengan single grounding ini hanya menggunakan satu batang pembumian yang tertancap ke tanah.

4. Karakteristik pemasangan sistem pembumian paralel grounding.

Karakteristik pemasangan sistem pembumian dengan cara paralel ini yaitu menambahkan ground rod ke dalam tanah dan dihubungkan ke busbar tetapi tetap terhubung ke kabel grounding batang pembumian yang telah dimasukan pertama. Pemasangan grounding yang seperti ini dilakukan jika pemasangan pembumian dengan sistem single grounding masih belum mendapatkan hasil yang memuaskan (nilai tahanan sebaran pada tanah kurang dari 5 ohm). Pemasangan antar batang pembumian yang di paralelkan harus memiliki jarak minimal 3 meter antar batang.

Gambar 10. Pemasangan paralel grounding

Semakin jauh jarak antara ground rod atau batang pembumian, maka akan semakin bagus dalam mengatasi terjadinya fail over jika salah satu ground rod tidak berfungsi. Karakteristik pemasangan sistem pembumian seperti memungkin kita untuk bisa menambah ground rod jika belum mencapai hasil maksimal. Penambahan ground rod pada karakteristik pemasangan pembumian seperti ini dapat juga ditanam mendatar dengan kedalaman tertentu, bisa mengelilingi bangunan membentuk cincin atau cakar ayam. Kedua cara pemasangan baik membentuk cincin maupun cakar ayam dapat dilakukan bersamaan dengan acuan nilai resistansi pembumian kurang dari 5 ohm setelah pengukuran dengan earth ground tester

5. Karakteristik pemasangan sistem pembumian maximum grounding.

Karakteristik pemasangan sistem pembumian dengan cara ini dapat dilakukan dengan cara anyaman grounding atau bisa disebut juga dengan grounding mesh yang merupakan ayaman kawat tembaga (kabel grounding) yang saling berhubungan satu sama lain. Kawat yang dianyam ini ditimbun dalam galian sedalam 50 cm dan tanah timbunan kawat tembaga ini digunakann tanah humus dan tanah liat.