STUDI PENGARUH TAHANAN JENIS TANAH DAN KONFIGURASI PENTANAHAN BATANG TERHADAP RESISTANSI PENTANAHAN GRID

Abstrak

Sistem pentanahan merupakan elemen penting dalam infrastruktur kelistrikan guna menjamin keselamatan manusia, melindungi peralatan, dan menjaga keandalan sistem tenaga listrik. Efektivitas sistem pentanahan sangat dipengaruhi oleh konfigurasi elektroda serta jenis tanah tempat elektroda ditanam. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi jenis tanah dan konfigurasi sistem pentanahan batang  (rod grounding) terhadap nilai resistansi pentanahan menggunakan metode perhitungan IEEE Std. 80-2013 dan simulasi ETAP 21.0 berbasis Finite Element Method (FEM). Tiga jenis tanah yang digunakan adalah tanah rawa, tanah liat dan tanah ladang, serta tanah pasir basah, dengan tiga konfigurasi batang, yaitu penempatan batang di setiap sudut grid, di sepanjang perimeter grid, dan pada bagian diagonal grid. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis tanah memiliki pengaruh signifikan terhadap nilai resistansi pentanahan. Tanah rawa menghasilkan resistansi terendah yaitu 0,2067 Ω berdasarkan perhitungan manual dan 0,192 Ω berdasarkan simulasi, sedangkan tanah pasir basah menghasilkan resistansi tertinggi yaitu 1,3784 Ω berdasarkan perhitungan manual dan 1,279 Ω berdasarkan simulasi. Dari segi konfigurasi, penempatan batang di sepanjang perimeter grid menunjukkan kinerja terbaik dalam menurunkan resistansi, baik dari hasil perhitungan manual maupun simulasi ETAP 21.0. Dengan demikian, pemilihan jenis tanah dan konfigurasi sistem pentanahan yang tepat menjadi faktor penting  dalam meningkatkan efektivitas sistem pentanahan. Temuan ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam perancangan sistem pentanahan yang efisien dan sesuai standar keamanan kelistrikan.

Grounding systems are a crucial component of electrical infrastructure, ensuring human safety, protecting equipment, and maintaining the reliability of power systems. The effectiveness of a grounding system is significantly influenced by the configuration of the electrodes and the type of soil in which the electrodes are embedded. This study aims to analyze the impact of different soil types and rod grounding system configurations on grounding resistance values using calculations based on IEEE Std. 80-2013 and simulations in ETAP 21.0 utilizing the Finite Element Method (FEM). Three soil types are considered: marshy soil, clay/field soil, and wet sandy soil, with three rod configurations: placement at each corner of the grid, along the perimeter of the grid, and along the diagonal of the grid. The results indicate that soil type has a significant effect on the grounding resistance. Marshy soil yielded the lowest resistance value, measured at 0,2067 Ω based on manual calculations and 0.192 Ω based on simulations, while wet sandy soil resulted in the highest resistance, at 1,3784 Ω from manual calculations and 1.279 Ω from simulations. In terms of configuration, placing the rods along the perimeter of the grid demonstrated the best performance in reducing resistance, as shown by both manual and ETAP 21.0 simulation results. Therefore, the proper selection of soil type and grounding configuration plays a vital role in enhancing the effectiveness of grounding systems. These findings are expected to serve as a reference in designing efficient and safety-compliant grounding systems.