## PENGARUH KONDISI TANAH TERHADAP TAHANAN PENTANAHAN KAKI MENARA 150KV KRAMASAN-MARIANA
Nita Nurdiana 1 , Rieski Radeli 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro Universits PGRI Palembang, Indonesia nurdiana78@univpgri-palembang.ac.id 1 , rieskiradeli@gmail.com 2
Received 29 September 2021 | Revised 26 Juli 2022 | Accepted 05 Agustus 2022

## ABSTRAK
Sistem  pentanahan  dimaksudkan  untuk  memastikan  bahwa  baik  peralatan  listrik  maupun  orang-orang disekitarnya dalam kondisi yang aman dari  gangguan arus lebih dengan cara  mentransfer arus gangguan ke bumi. Penanaman elektroda merupakan salah satu faktor untuk mendapatkan nilai hambatan pentanahan yang kecil.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  kondisi  tanah  terhadap  nilai  tahanan  pentanahan pada kaki  Menara SUTT. Dengan menggunakan metode tiga titik pada tiga jenis kondisi tanah  pada 6 kaki Menara,  didapatkan  nilai  pentanahan  terendah  sebesar  5,12  ohm  di  daerah  rawa  pada  lokasi  Menara  10. Hambatan pembumian pentanahan tertinggi di daerah kebun yaitu 8,32 ohm pada lokasi Menara 66. Semua nilai tahanan pentanahan dalam keadaan baik dan tidak melebihi standar pentanahan saluran udara tegangan tinggi  150  Kilo  Volt  yaitu  sebesar  10  ohm.  Dari  hasil  analisa  diperoleh  kesimpulan  bahwa  kondisi  tanah dimana elektroda ditanamkan mempengaruhi nilai pentanahan.
Kata Kunci : kondisi tanah Pentanahan, Tahanan Pentanahan, Elektroda, Gangguan Arus Lebih,

## ABSTRACT
The grounding system is intended to ensure that both electrical equipment and the people around it are in a safe  condition  from  overcurrent  faults  by  transferring  the  fault  current  to  earth.  Electrode  implantation  is one of the factors to get a small grounding resistance value. This study aims to determine the effect of soil conditions on the value of grounding resistance at the foot of the Menara. By using the three-point method on three types of soil conditions at 6 feet Menara, the lowest grounding value is 5.12 ohms in the swamp area at Menara 10 location. The highest grounding resistance in the garden area is 8.32 ohm at Menara 66 location. All values the grounding resistance is in good condition and does not exceed the 150 Kilo Volt high voltage overhead line grounding standard, which is 10 ohms. From the results of the analysis, it is concluded that the soil conditions where the electrodes are implanted affect the grounding value
Keywords: Grounding condition, Grounding Resistivity, Electrodes, Exceeded Current Disturbance,

## I. PENDAHULUAN
Saluran  Tegangan  Tinggi  (SUTT)  150  kV  merupakan  bagian  dari  sistem  transmisi  tenaga  listrik yang  rawan  terhadap  sambaran  petir  sehingga  mengakibatkan  lonjakan  tegangan  yang  dapat  merusak peralatan  listrik.  (Syamsir,  2009).  Saluran  transmisi  merupakan  komponen  utama  dalam  penyaluran  tenaga listrik  dari  Pusat  Pembangkit  ke  Gardu  Induk  (GI)  atau  dari  GI  ke  GI  lainnya,  saluran  ini  sangat  rentan terkena gangguan karena menggunakan kawat / konduktor yang direntangkan antar tiang melalui isolator dan berada di area terbuka, juga memiliki konstruksi yang cukup tinggi sehingga sangat mudah terkena sambaran petir. (Badan Standarisasi Nasional, 2000).
Pada  saluran  transmisi  SUTT  150  kV,  pentanahan  menjadi  faktor  penting    sebagai  pengaman  dan pelindung sistem tenaga listrik, Pentanahan tersebut tidak hanya berfungsi  melindungi peralatan dan sistem juga melindungi manusia dan makhluk hidup disekitarnya (Hutauruk, 2019). Sistem transmisi harus memiliki sistem pentanahan yang baik agar dapat meminimalisir gangguan–gangguan yang dapat  menggangu kinerja pada  saluran  transmisi.  Ketika  terjadi  gangguang  pada  salah  satu  bagian  system  transmisi  maka  akan berdapak pada bagian lainnya dari system transmisi tersebut, sehingga harus dikelola dengan baik.  (Saputro, 2016).
Menara SUTT yang merupakan bagian dari sistem transmisi, sehingga harus memiliki nilai tahanan pentanahan yang rendah. Saat menentukan pola pentanahan yang ingin diterapkan, perhatikan terlebih dahulu kondisi konstruksi tanah di area menara. (Ija Darmana, Dea Ofika Yudha, Erliwati, 2016). Menurut standar (Badan  Standarisasi  Nasional,  2000)  tahanan  pentanahan  menara  pada  tegangan  operasi  150  kV  (SUTT) kurang  dari  10  ohm.  Namun  pentanahan  dikatakan  baik  jika  nilai  tahanan  pentanahan  <1.  Untuk mendapatkan  nilai  tahanan  pentanahan  sesuai  standar  tersebut  maka  sistem  pentanahan pada  menara  SUTT harus  sesuai  dan  sesuai  dengan  kondisi  konstruksi  tanah  di  sekitar  menara.    Nilai  tahanan
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v6i2.3774
pentanahan  tidak  hanya  dipengaruhi  oleh  jenis  elektroda  yang  digunakan,  ukuran  dan  susunan  elektroda, jarak antar elektrode, namun juga dipengaruhi oleh kondisi tanah disekitar penanaman electroda. Faktor yang paling  berpengaruh  pada  nilai  tahanan  pentanahan  adalah  tahanan  jenis  tanah      dimana  elektroda  ditanam. Nilai Tahanan jenis tanah tergantung oleh jenis tanah, kelembaban atau kadar air tanah serta temperatur. Nilai tahanan  pentanahan  yang  telah  ditetapkan  dalam  (PUIL,  2000)  menjadi  standar  dalam  sistem  pentanahan. Adapun nilai tahanan jenis tanah  dijelaskan pada Tabel 1.
Tabel 1. Tahanan Jenis Tanah Jenis Tanah Tahanan Jenis (Ωm) Tanah Rawa 30 Tanah Liat dan Ladang 100 Pasir Basah 200 Kerikil Basah 500 Pasir dan kerikil kering 1000 Tanah berbatu 3000 Air laut dan tawar 10 s.d 100
Sumber : (Badan Standarisasi Nasional, 2000)
Penelitian  mengenai  nilai  pentanahan  pada  kaki  Menara  SUTT  ini  juga  sudah  dilakukan  oleh (Agung  Tri  Wahyudi,  Juni  2018)  dimana  dalam  penelitian  tersebut  didapatkan  bahwa  nilai  kadar  air  pada tanah  disekitar  kaki  Menara  mempengaruhi  nilai  pentanahan.  Dalam  penelitian  (Ija  Darmana,  Dea  Ofika Yudha, Erliwati, 2016) didapatkan bahwa pentanahan grid dapat diimplementasikan untuk mendapatkan nilai pentanahan  kecil  dari  1  Ohm  pada  Menara  transmisi  150  kV.  Sistem  perbaikan  nilai  tahanan  pada  kaki Menara  SUTT  150  kV  juga  pernah  diteliti  oleh  (Widodo,2016),  dimana  berdasarkan  penelitian  tersebut konfigurasi  penanaman  elektroda  batang  mampu  mereduksi  besarnya  nilai  tahanan  pentanahan.  (Muhamad Sifak Widodo, Muhammad Suyanto, dan Gatot Santoso, 2018)

## II. METODE PENELITIAN
Pengukuran tahanan pentanahan ini dilakukan pada kaki Menara SUTT 150  kV Keramasan-Mariana sesuai dengan prosedur dan acuan standarisasi yang telah ditentukan. Diagram alir penlitia dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Diawali dengan studi literatur dan referensi serta studi lapangan guna  menentukan lokasi kaki menara yang akan di lakukan pengukuran.  Selanjutnya untuk pengolahan data ini merujuk (IEEE, 2000) dimana dilakukan perhitungan untuk : 1. Tahanan jenis tanah. 𝜌 = 2𝜋𝐿𝑇 𝑅𝑔
ln( 8𝐿𝑇 𝑑 )−1
……..   (1)
2. Tahanan pentanahan konduktor.
𝑅 1 = 𝜌 𝜋 𝐿𝑐 [ln ( 2 𝐿𝐶 𝑎′ ) + 𝑘1 𝐿𝑐 √𝐴 −   𝑘 2 ] ……..  (2)
Dengan 𝑎 ′ =   √𝑎. 2ℎ 3. Tahanan Elektroda 𝑅 2 = 𝜌 2𝜋𝑛𝑟𝐿𝑟 [ ln ( 4 𝑙𝑟 𝑏 ) − 1 + 2 𝑘1 .𝑙𝑟 √𝐴 (√𝑛 𝑟 − 1) 2 ] …….  (3)

## 4. Tahanan pentanahan bersama antara konduktor dan rod
𝑅𝑚 = 𝜌 𝜋𝐿𝑐 [ln ( 2𝐿𝑐 𝐿𝑟 ) + 𝑘1.𝐿𝑐 √𝐴 −   𝑘 2 + 1] …… (4)
5. Tahanan total sistem
𝑅 𝑇𝑠𝑦𝑠 = 𝑅1 𝑅2−  𝑅𝑚 2 𝑅1+ 𝑅2−2𝑅𝑚
…….  (5)
Dimana
𝜌 = tahanan jenis tanah (Ωm) L T = total panjang konduktor dan elektroda tertanam (m) Lr = Panjang elektroda (m) d    = diameter elektroda (m) R 1 = tahanan pentanahan konduktor grid (Ω) R 2 = tahanan pentanahan elektroda (Ω) L c = total Panjang konduktor yang terhubung ke grid (m) 𝑎 ′ = jari-jari konduktor yang tertanam pada kedalaman h (m) k 1 = koefisien 1 k 2 = koefisien 2 b = jari-jari elektroda (m) n r = jumlah elektroda pada area A sumber: (Gio Tamahullah, Dini Fauziah, 2021)

## III. PEMBAHASAN
Hasil pengukuran yang telah dilakukan pada Menara SUTT 150 kV dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan Menara SUTT 150 kV Transmisi Keramasan – Mariana Jenis Tanah Tahanan Standar Pentanahan Menara 150 kV (Ω) Hasil Pengukuran (Ω) Menara A B C D Gabungan (Ω) 03 Sawah < 10 Ω 0,90 0,80 0,80 1.10 0,90 04 Sawah < 10 Ω 1,20 1,00 0,90 0,80 1,20 09 Rawa < 10 Ω 1,10 1,10 1,20 0,90 1,10 10 Rawa < 10 Ω 0,80 1,40 1,00 0,80 0,80 65 Kebun < 10 Ω 1,00 1,00 1,20 0,90 1,20 66 Kebun < 10 Ω 0,80 1,20 1,30 1,10 1,30
Hasil perhitungan nilai tahanan jenis tanah bahwa nilai tahanan pada  Menara 66 yang berlokasi di tanah kebun memiliki nilai tahanan jenis tanah yang paling tinggi yaitu 40-82 Ohm-meter. Dan tahanan jenis tanah yang paling rendah yaitu pada Menara 10 dengan 25,12 Ohm-meter.
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v6i2.3774
[Maret] [2022]

## Tabel 3. Data Hasil Perhitungan Nilai Tahanan Jenis Tanah
Menara Lokasi Menara 𝜋 a (m) Tahahan Standar Jenis Tanah (Ohm-meter) Hasil Perhitungan 𝜌 (Ohm-meter) 03 Sawah 3.14 5 Tanah Rawa 10 - 40 28,26 04 Sawah 3.14 5 Tanah Rawa 37,68 09 Rawa 3.14 5 Tanah Rawa 34,54 10 Rawa 3.14 5 Tanah Rawa 25,12 65 Kebun 3.14 5 Tanah liat dan ladang 20 – 100 37,68 66 Kebun 3.14 5 Tanah liat dan ladang 20 – 100 40,82
Tabel 4. Hasil Perhitungan Nilai Tahanan Pentanahan (Single Rod)
Menara Lokasi Menara Tahanan standar Pentanahan Menara 150 KV (Ω) 𝜋 r (m) L (m) 𝜌 ( Ωm) R (Ω) 03 Sawah < 10 Ω 3.14 0,035 4 28,26 5,76 04 Sawah < 10 Ω 3.14 0,035 4 37,68 7,68 09 Rawa < 10 Ω 3.14 0,035 4 34,54 7,04 10 Rawa < 10 Ω 3.14 0,035 4 25,12 5,12 65 Kebun < 10 Ω 3.14 0,035 4 37,68 7,68 66 Kebun < 10 Ω 3.14 0,035 4 40,82 8,32
Dengan menggunakan satu batang elektroda yang ditanam tegak lurus kedalam tanah dengan ( 𝜋 = 3,14), (r = 0,035 meter), (L = 4 meter), dan tahanan jenis tanah ( 𝜌 ( Ωm) yang didapat dari hasil perhitungan. Maka  mendapatkan  hasil  R  (Ω)  yang  hampir  mendekati  nilai  tahanan  pentanahan  yang  didapat  dari  hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur Digital Earth Tester .
Berdasarkan  nilai  tahanan  pentanahan  yang  didapatkan  dalam  pengukuran  pada  kaki  Menara Transmisi SUTT 150 kV Keramasan-Mariana dengan menggunakan alat ukur Digital Earth Tester . Rata-rata tahanan  tidak  melebihi  10  Ohm  Semua  tahanan  dalam  kondisi  baik,  sesuai  dengan  standar  tahanan pentanahan  Transmisi  150  kV  tidak  melebihi  10  Ohm,  nilai  tahanan  pentanahan  yang  didapat  dari  hasil pengukuran  6  Menara  Transmisi  di  3  kondisi  tanah  yang  berbeda  yaitu  sawah,  rawa,  dan  kebun,  diperoleh nilai  tanahan  pentanahan  yang  paling  tinggi  yaitu  pada  Menara  66  pada  kondisi  tanah  dikebun  dengan tahanan pentanahan Menara sebesar 8,32 Ohm (Ω) tetapi nilai tersebut masih dalam kondisi baik.
Nilai  tahanan  pentanahan  Menara  Transmisi  yang  paling  rendah  yaitu  pada  Menara  10  dengan kondisi  tanah  rawa  dengan  tahanan  pentanahan  Menara  sebesar  5,12  Ohm  (Ω).  Perhitungan  tahanan  jenis tanah  pada  6  Menara  transmisi  di  3  kondisi  tanah  yang  berbeda  yaitu  sawah,  rawa,  dan  kebun  pada  jalur transmisi  Keramasan  –  Mariana  dilakukan  dengan  menggunakan  metoda  tiga  titik.  Maka  didapat  nilai tahanan  (R).  dan  nilai  resistansi  tahanan  jenis  tanah  akan  dapat  diperoleh  setelah  dilakukan  perhitungan menggunakan  rumus.  Berdasarkan  perhitungan  pada  tabel  4.3.  diperoleh  nilai  resistansi  jenis  tanah  yang paling tinggi yaitu terdapat pada Menara 66 dengan kondisi tanah dikebun dengan tahanan jenis tanah 40,82 (Ω-m). Dan yang paling rendah yaitu terdapat pada  Menara 10 dengan kondisi tanah rawa dengan tahanan jenis tanah 25,12 (Ω-m).
Pada  6  Menara  yang  dilakukan  pengukuran  tahanan  pentanahan  dikondisi  tanah  yang  berbeda  ini tidak  memiliki  sistem  pentanahan  tambahan.  Pengukuran  tahanan  pentanahan  hanya  bisa  dilakukan  dengan satu bentuk pengukuran, yaitu pengukuran langsung pada kaki Menara Transmisi.
Berhubung  kondisi  kawat  yang  ditanam/dicor didalam  tiang  pondasi  sejak  awal  dibuatnya  Menara maka  hanya  satu  bentuk  pengukuran  yang  bisa  dikakukan  yaitu  pengukuran  langsung  dengan  kawat pentanahan terhubung. Hal seperti Ini dilakukan untuk mengatasi pencurian batang elektroda.
Grafik Nilai tahanan pentanahan Rata-rata dari berbagai kondisi tanah, dapat dilihat dari grafik nilai tahanan  yang  paling  tinggi  yaitu  (8.32  Ω)  pada  Menara  66  dikondisi  tanah  kebun.  Kemudian  tahanan pentanahanya yang paling kecil yaitu (5,12 Ω) pada  Menara 10 dengan kondisi tanah rawa. Kesimpulannya bahwa  kondisi  tanah  juga  sangat  berpengaruh  terhadap  nilai  tahanan  pentanahan  Menara  SUTT  150  kV Transmisi Keramasan-Mariana.
Tabel 5. Hasil Perhitungan Tahanan Pentanahan Menara SUTT 150 kV Transmisi Keramasan-Mariana
Menara Jenis Tanah Tahanan Standar Pentanahan Menara 150 KV (Ω) Hasil Perhitungan (Ω) 03 Sawah < 10 Ω 5,76 Ω 04 Sawah < 10 Ω 7,68 Ω 09 Rawa < 10 Ω 7,04 Ω 10 Rawa < 10 Ω 5,12 Ω 65 Kebun < 10 Ω 7,68 Ω 66 Kebun < 10 Ω 8,32 Ω
Grafik Nilai Tahanan Jenis Tanah dari berbagai kondisi tanah, dapat dilihat dari grafik nilai tahanan jenis tanah yang paling tinggi yaitu (6,37 Ω-m) pada Menara 66 dikondisi tanah kebun. Kemudian tahanan jenis tanah yang paling kecil yaitu (3,92 Ω-m) pada Menara 10 dengan kondisi tanah rawa. Kesimpulannya bahwa tahanan jenis tanah juga sangat berpengaruh terhadap nilai tahanan pentanahan Menara SUTT 150 kV Transmisi Keramasan-Mariana.
Gambar 2. Grafik Tahanan Jenis Tanah Rata-rata di Berbagai Kondisi Tanah
IV. KESIMPULAN
1. Nilai tahanan  pentanahan dari ke 6  Menara yang diteliti yaitu Menara 04 dengan nilai tahanan sebesar 5,76  Ω,  pada  Menara  05  dengan  nilai  tahanan  sebesar  7,68  Ω,  pada  Menara  09  dengan  nilai  tahanan sebesar  7,04  Ω,  pada  Menara  10  dengan  nilai  tahanan  sebesar  5,12  Ω,  pada  Menara  65  dengan  nilai tahanan  sebesar  7,68  Ω,  dan pada  Menara  66  dengan  nilai  tahanan  sebesar 8,32  Ω.  Di lihat  dari  hasil yang di dapatdari ke 6  Menara yang diteliti yaitu masih dalam batas standarpentanahan SUTT 150  kV. yaitutidak melebihih10 Ohm.
2. Dari  ke  tiga  lokasi  pengukuran  tahanan  jenis  tanah  yaitu  sawah,  rawa,  dan  kebun,  nilai  tahanan  jenis tanah yang paling kecil di daerah rawa yaitu 25,12 Ohm-meter pada lokasi Menara 10. Dan yang paling tinggi adalah daerah kebun yaitu 40,82 Ohm-meter pada lokasi Menara 66.

## DAFTAR PUSTAKA
Agung  Tri  Wahyudi,  d.  (Juni  2018).  Analisa  Perbaiakn  Sistem  Pentanahan  Pada  Kaki  Menara  di  Jaringan Transmisi 150 kV gardu Induk Pedan-Kentungan. Jurnal Elektrikal volume 5 No 1 , 1-11. Badan  Standarisasi  Nasional.  (2000). Persyaratan  Umum  Instalalsi  Listrik  (PUIL  2000). Indonesia:  Badan Standarisasi Nasional.
Gio Tamahullah, Dini Fauziah. (2021). Analisis Tahanan Pentanahan pada Kaki Tower. Prosiding Seminar Nasional Energi, Telekomunikasi dan Otomasi (hal. 346-353). Indonesia: SNTO. Hutauruk,  T.  (2019). Pengetanahan  Netral  Sistem  Tenaga  dan  Pengetamnahan  Peralatan. Indonesia: Erlangga; Jakarta. IEEE. (2000). IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding. IEEE std 80-2000. IEEE.
Ija  Darmana,  Dea  Ofika  Yudha,  Erliwati.  (2016).  Implementasi  Sistem  Pentanahan  Grid  Pada  Tower Transmisi  150  kV  (Aplikasi  Pada  Tower  SUTT 150  kV  tower  33). Jurnal  IPTEKS  Terapan Vol  9 No 2 .
Muhamad Sifak Widodo, Muhammad Suyanto, dan Gatot Santoso. (2018). Sistem Perbaikan Nilai Tahanan Pentanahan  Kaki  Menara  Saluran  Udara  Tegangan  Tinggi  150  kV  Kentungan-Medari. Jurnal Elektrikal Vol 5 No 1 , 72-80.
Saputro,  N.  H.  (2016). Analisi  Pentanahan  Kaki  Menara  Transmisi  150  kV  Rembang-Blora  Bertahanan Tinggi dan Usaha menurunkannya. Indonesia: Fakultas Teknik Universitas Negeri Muhammadiyah: Surakarta.
Syamsir,  A.  (2009).  Analisa  Gangguan  Petir  Akibat  Sambaran  Petir  Langsung  Pada  Saluran  Transmisi Tegangan Ekstra tinggi 500 kV. Universitas trisakti, jakarta .
28,26 34,54 37,68 37,68 25,12 40,82 0 10 20 30 40 50 Tanah Sawah Tanah Rawa Tanah Kebun Nila i Ta h a n a n J en is Ta n a h O h m -m ete r
Grafik Nilai Tahanan Jenis Tanah Rata-rata di Berbagai Kondisi Tanah
Tower 03
Tower 04 Tower 09 Tower 10 Tower 65 Tower 66