9

## Evaluasi Resistivitas Tanah dan Resistansi Pentanahan Pada Lahan Tanah Pasir Basa
Dian Eka Putra 1 , Sunawiri 2 , Daeny Septi Y 3 , Mutiar 4 , Epi Sukarta 5
1.2.3. Program Studi Teknik Elektro Universitas Palembang
4. Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
5. Dinas ESDM Provinsi Sumatera Selatan
email : dianekaputra@unpal.ac.id

## ABSTRAK
Resistivitas tanah pada lahan tanah berpasir meliliki nilai yang cukup tinggi, bila menggacu pada PUIL 2011 bernilai 200 Ω. Untuk menurunkan resistivitas pada tanah pasir, perlu dilakukan penanaman elektroda batang.  Dalam penelitian ini dipilih lokasi saluran air bekas pada lahan tanah berpasir yang basah. Berdasarkan hasil penelitian menunjukan penurunan resistivitas tanah yaitu mencapai 129,27 Ω. Penurunan ini  mengakibatkan  penurunan  pada  resistansi  pentanahan.    Pengujian  penanaman  grounding  rod  untuk menentukan  nilai  resistansi  pentanahan  dilakukan  di  daerah  desa  sukomoro  kabupaten  banyuasin  yang memiliki spesifikasi tanah berpasir. Dengan metode pengukuran 3 titik. Dari hasil pengujian didapat nilai resistansi  terbesar  dengan  menggunakan  satu  elektroda  batang  mendapatkan  nilai  resistansi  pentanahan sebesar 67,4 Ω, dengan menggunakan dua batang elektroda yang dipasang sejajar didapat nilai resistansi sebesar 43,6 Ω. Nilai resistansi sebesar 24,4 Ω didapatkan bila dipasang dengan tiga batang elektroda yang dipasang  sejajar.  pemasangan  elektroda  batang  pada  lahan  berpasir  basa  yang  digenangi  air  memiliki dampak penurunan resistivitas pentanahan dan penurunan resistansi pentanahan.
Kata kunci : Resistivitas tanah, Resistansi pentanahan, Lahan tanah pasir basa.

## Evaluastion VALUATION OF SOIL RESISTIVITY AND GROUNDING RESISTANCE   IN BASE SAND SOIL

## ABSTRACT
Soil resistivity on sandy soil has a fairly high value, when referring to PUIL 2011 it is 200 . To reduce the resistivity in sandy soil, it is necessary to plant rod electrodes. In this study, the location of the used water channel was chosen on wet sandy soil. Based on the results of the study showed a decrease in soil resistivity that  reached  129.27  .  This  decrease  results  in  a  decrease  in  the  ground  resistance.  The  grounding  rod planting test to determine the value of grounding resistance was carried out in the Sukomoro village area, Banyuasin district which has sandy soil specifications. With 3 point measurement method. From the test results obtained the largest resistance value by using one rod electrode to get a grounding resistance value of 67.4 , using two parallel rods to obtain a resistance value of 43.6 . A resistance value of 24.4 is obtained when it is installed with three parallel electrodes. the installation of rod electrodes on alkaline sandy soil that  is  flooded  with  water  has  the  effect  of  decreasing  grounding  resistivity  and  decreasing  grounding resistance.
Key words : Soil resistivity, Grounding resistance, Alkaline sand soil.

## Correspondence author : Dian Eka Putra, Universitas Palembang, indonesia
E-Mail: dianekaputra@unpal.ac.id
10

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  akan  kebutuhan  wilayah  huni  manusia  semakin  besar,  setiap  daerah  atau wilayah memiliki kontur jenis tanah yang beberbeda-beda, salah satu pemukiman ada diwilayah tanah berpasir, pada saat musim kemarau tanah berpasir akan cepat berdedu dan kering dan keras sehingga menjadi kendala dalam   pemasangan instalasi pentanahan yang tentunya dengan tanah berpasir  dan  keras  akan  mengakibatkan  resistansi  pentanahan  akan  meningkat  pula.  Untuk menghindari tanah berpasir dan kering pada saat musim kemarau maka dicari lokasi yang tepat untuk menghindari resistansi yang tinggi yaitu di saluran air bekas yang selalu lembab dan basa di  segala  musim[1].  Sistem  pertanahan  digunakan  dan  dipasang  pada  rumah  tinggal  bertujuan untuk melindungi manusia dari kontak langsung tegangan listrik atau arus bocor[2]. Dilapangan secara penggunaan,  pertanahan dibedakan menjadi dua fungsi sistem yaitu pertanahan titk netral sistem  tenaga  dan  pertanahan  peralatan[3].  pertanahan  titik  netral  berfungi  sebagai  pengaman sistem  atau  jaringan,  sedangkan  pertanahan  peralatan  berfungsi  sebagai  pengaman  terhadap tegangan sentuh dari sengatan listrik.[4] Sistem pertanahan dilakukan dengan cara menanamkan batang  elektroda  pertanahan  tegak  lurus,  kemudian  batang  elektroda  pertanahan  itu  ditanam kedalam tanah dengan kedalaman yang telah ditentukan[5]. Untuk menetralisasi dari tegangan sentuh perlunya sistem perbaikan nilai resistansi tanah dengan cara melakukan pengukuran dan penanaman grounding rod yang tepat pada rumah tinggal pada umumnya pemasangan grounding rod  pada  rumah  tinggal  pada  pemukiman  masyarakat  dipasang  atau  ditanam  dibawah  alat pembatas pengukuran energi listrik yang sering disebut kWh meter, tentunya ditanam pada area tanam  yang  kering  sehingga  menghasilkan  nilai  resistansi  yang  tinggi  yang  berpengaruh  pada efek tegangan sentuh yang besar tentunya sangat berbahaya bagi kesehatan manusia dan mahluk hidup[6][7]

## II. METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  yang  digunakan  pada  penelitian  resistansi  pentanahan  pada  lahan  tanah berpasir  basa  berupa  metode  penelitian  eksperimen,  yaitu  metode  penelitian  yang  ingin mengetahui apa bakal terjadi dengan kata lain membandingkan masalah yang diteliti dengan cara membandingkan masalah yang diteliti dengan hasil yang diteliti.
Untuk  mempermudahkan  penelitian  ini  dengan  menganbil  sampel  tanah  berpasir  basa dikelurahan sukomoro kabupaten banyuasin yang terdapat rumah tinggal dengan daya 1300 VA dengan berdasaran jenis tanahnya.
Metode  pengukuran  yang  dipakai  adalah  pengukuran  dengan  menggunakan  Kyurithsu Digital Eathtester R1450A. Pengukuran ini menggunakan dua buah elektroda bantu atau metode 3 titik[8].
Perhitungan  tahanan  pentanahan  dengan  menggunakan  Elektroda  batang  tunggal  pada gambar 1 ini adalah dengan persamaan1.3 [10][11] :
2 ɑ L
L ρ
Gambar 1. Elektroda ditanam tegak lurus permukaan tanah
11
𝑅 = 𝜌 2𝜋𝐶 ...................................................................................................................... 1 1 𝐶 = 1 𝐿 (𝐿𝑛 4𝐿 𝑎 − 1) .................................................................................................... 2
R d1 = 𝜌 2𝛱.𝐿 In ( 4 𝐿 𝑎 – 1 ) .................................................................................................. 3
dimana :
R d1 : Tahanan untuk satu batang elektroda yang ditanam tegak lurus permukaan tanah (Ohm)
L : Panjang elektroda batang (meter) a : Jari-jari elektroda (meter) ρ : Tahanan jenis tanah rata-rata (Ohm-m)
(indeks 1 atau 2 menunjukan lapisan tanah) Hb : Kedalaman penanaman elektroda (meter)
Jika S > L   elektroda  atau tahanan pentanahan untuk dua batang elektroda yang ditanam tegak lurus kedalam tanah sesuai pada gambar 2, maka dengan rumus :
S L ρ Permukaan Tanah
Gambar 2. Pentanahan dengan dua batang elektroda
R d2 = 𝜌 4𝛱.𝐿 In ( 4 𝐿 𝑎 – 1 ) + 𝜌 4𝛱.𝐿 ( 1- 𝐿 ² 3 𝑠 ² + 2𝐿 4 5𝑠 4 )  ........................................................ 4
Untuk S > L
R d2 = 𝜌 4𝛱.𝐿 In ( 4 𝐿 𝑎 +𝑙𝑛 4𝐿 𝑆 – 2  + 𝑆 2𝐿 - 𝑆 ² 16 𝐿 ² + 𝑆 4 512𝐿 4 )  ................................................. 5
Untuk S < L
Resistivitas Tanah Wenner method : (ρ)  = 2 π a R  ................................................. 6

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  observasi  lapangan  didapat  data-data  lahan  tanah  pasir  basa.  Dari  data-data lapangan  dan  data-data  material  peralatan    instalasi  pentanahan  dapat    dilakukan  perhitungan tahanan  pentanahan  dengan  satu  batang  elektroda  yang  ditanamkan  tegak  lurus  didalam  tanah berpasir basa dengan resistansi pentanahan sebesar 104,28 Ω dengan resistivitas tanah pasir basa 200 Ω PUIL 2000 dan PUIL 2011 dengan menggunakan rumus 3.
Berikut data yang kami peroleh dalam melakukan penelitian ini :
Tabel 1.   Jenis tanah dan spesifikasi batang Elektroda
Keterangan Jenis dan ukuran Elektroda Bentuk Elektroda Batang bulat Bahan Elektroda Besi Lapis Tembaga (Visalux) Panjang Elektroda 180 cm : 1.8 meter Diameter Elektroda 14.6 mm  : 0,0146 meter Jari-jari elektro batang 0,0073 meter Jenis Tanah Resistivitas Tanah Pasir Basa  dengan kelembaban = 200 Ω Jarak tanam Elektroda 3 meter Earth Tester Kyoritsu R 1450 A Digital
Data  hasil  dari  pengukuran  tahanan  pentanahan  yang  dilakukan  didaerah  kelurahan sukomoro - kabupaten banyuasin adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Hasil Pengukuran Tahanan pada instalasi listrik rumah tinggal
No Pemilik Instalasi listrik Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 1 Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 2 Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 3 1. Budi Dermawan 67,4 Ω 43,6 Ω 24,4 Ω 2. Yusrizal 53,0 Ω 27,3 Ω 25,5 Ω 3. Hermanto 55,7 Ω 28,8 Ω 26,8 Ω 4. Dudiwahyudi 58,2 Ω 30,4 Ω 24,5 Ω 5. Junaidi 52,5 Ω 26,5 Ω 26,2 Ω
Gambar 3. Hasil Pengukuran dan Pengujian Resistansi Pentanahan  dilahan Pasir Basa
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Budi Dermawan Yusrizal Hermanto Dudiwahyudi Junaidi R esiatan si P en tan ah an ( Ω) Tabel Hasil Pengujian  Earhting Lahan Pasir Basa
Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 1 Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 2 Pengukuran Pemasangan Batang Elektroda 3
Dari  hasil  pengukuran  dan  pengujian  dilapangan  resistansi  pentanahan  terbesar  didapat dilahan instalasi listrik milik budi dermawan pada tanah pasir basa dengan sebesar 67,4 Ω dengan menggunakan satu batang elektroda batang yang ditanam dilahan pasir basa. Penurunan resistansi pentanahan terjadi setelah penambahan elektroda batang dipasangan secara paralel sejajar dengan jarak  3  meter  antar  elektroda  batang,  resistansi  pentanahan  pada  lahan  pasir  basa    yang menggunakan 2 batang elektroda batang sejajar didapat sebesar 26,5 Ω dan pengujian  dengan menggunakan 3 batang elektroda  didapat resistansi terendah sebesar 24,4 Ω.
Tabel 2. Resistivitas lahan pasir basa
No Lahan Pemilik Instalasi Listrik Resistivitas (ρ) Tanah pasir basa (Ω) Dwight Method 1. Budi Dermawan 129,27 2. Yusrizal 101,65 3. Hermanto 106,83 4. Dudiwahyudi 111,62 5. Junaidi 100,69
Gambar 4. Grafik Resistivitas Soil di Lahan Pasir Basa
Dari  nilai  hasil  pengujian dan  pengukuran resistansi pentanahan  dilahan tanah pasir  basa, maka didapat perhitungan resistivitas tanah pada lahan pasir basa dimana resistivitas tanah pasir basa  tersebsar  yaitu  129,27  Ω  dan  terkecil  100,69  Ω  dimana  terjadinya  perbedaan  resistivitas tersebut dikarenakan genangan air yang terjadi dipermukaan lahan pasir basa, semakin banyak air yang tergenang dan lumpur yang mengendap akan menurunkan resistivitas tanah lahan pasir basa. Jadi rata-rata resistivitas tanah pada lahan pasir basa didapat 110,01 Ω.

## IV. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian lapangan tentu terjadi perbedaan antaran hasil pengukuran dan hasil perhitungan,  hal  ini  disebakan  beberapa  faktor  diantaranya  penbedaan  resistivitas  tanah  pasir basa, pada perhitungan digunakan resistivitas tanah pasir basa dengan resistivitas 200Ω sehingga hasil  perhitungan    mendapatkan  nilai  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran
129.27
101.65 106.83
111.62
100.69 BUDI DERMAWAN YUSRIZAL HERMANTO DUDIWAHYUDI JUNAIDI R e si sti vi tas Tan ah ( Ω) Lahan Pasir Basah Pemilik Instalasi Listrik Resistivitas ( ρ) Tanah pasir basa ( Ω)
dilapangan, dimana pengukuran dilapangan mendapatkan nilai terkecil yaitu 52,5Ω. Nilai terkecil resistansi pada lahan tanah pasir basa disebabkan dari faktor kelembaban dan banyaknya air dan lumpur yang  mengenang  dipermukan lahan tersebut. Untuk  sistem  grounding  rod  pada  daerah sukomoro masih sangat tinggi nilai rata-rata 57, 36 Ω jauh dibawah standar PUIL 2000 atau PUIL 2011  sebesar  maksimal  5  Ω, dengan  menggunakan  1  batang  elektroda  pentanahan,  Tahanan Elektroda  pentanahan  untuk  elektroda  tunggal maupun  ganda  akan  bernilai  semakin  kecil  bila Elektroda tersebut ditanam semakin dalam dari permukaan tanah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D. E. Putra, “Pemanfaatan Drainase (Saluran) Air Bekas Limbah Rumah Tangga sebagai Solusi untuk Penurunan Resistansi Pentanahan (Grounding),” Sci. Phys. Educ. J. , vol. 4, no. 2, pp. 56–61, 2021, doi: 10.31539/spej.v4i2.2274.
[2] A.  Azmi,  N.  A.  Ahmad,  L.  K.  Yiew,  and  Z.  Abdul-Malek,  “The  use  of  enhancement material in grounding system: A review,” Indones. J. Electr. Eng. Comput. Sci. , vol. 13, no. 2, pp. 453–460, 2019, doi: 10.11591/ijeecs.v13.i2.pp453-460.
[3] L. Lai and K. Thuzar, “Design Consideration of Electrical Earthing System for High-rise Building,” pp. 270–282.
[4] H.  H.  Hizamul-din,  N.  M.  Nor,  N.  N.  Ahmad,  N.  F.  Idris,  and  A.  Mahmud,  “Ground Electrodes,” 2021.
[5] R.  Dwi,  N.  Cahyo,  and  Y.  Rahmawati,  “Studi  Tahanan  Pentanahan  Menggunakan Campuran  Arang  dan  Garam  Dalam  Menurunkan  Nilai  Tahanan  Tanah  The  study  of ground resistance using mixture of charcoal and,” vol. 02, no. 1, pp. 1–12, 2019.
[6] P. Umum and I. Listrik, “Puil 2011,” vol. 2011, 2011.
[7] R. M. Arias Velásquez and J. V. Mejía Lara, “Failures in overhead lines grounding system and a new improve in the IEEE and national standards,” Eng. Fail. Anal. , vol. 100, no. December 2018, pp. 103–118, 2019, doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.02.033.
[8] P.  M.  Rizki  and  D.  E.  Putra,  “PENGARUH  PARALEL  PENTANAHAN TRANSFORMATOR  DAN  PENTANAHAN  ARRESTER  TERHADAP  KINERJA RESISTANSI PENTANAHAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 250 KVA GARDU BA 005 di PT. PLN (PERSERO) UP3 BENGKULU ULP TELUK SEGARA,” J. Ampere , vol. 5, no. 2, p. 48, 2020, doi: 10.31851/ampere.v5i2.5057.
[9] D. E. ; Putra and Iswadi, “Pengaruh Pembebanan Terhadap Nilai Resistansi Pentanahan Pada Transformator 250 KVA Gardu BA 0005 PT. PLN (Persero) UP3 Bengkulu ULP Teluk  Segara  -  Bengkulu,” J.  SURYA  ENERGY ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  31–42,  2021,  doi: https://doi.org/10.32502/jse.v5i1.2767.
[10] IEEE Std 81, IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System , vol. 2012, no. December. 2012.
[11] M.  A.  Salam,  Q.  M.  Rahman,  S.  P.  Ang,  and  F.  Wen,  “Soil  resistivity  and  ground resistance for dry and wet soil,” J. Mod. Power Syst. Clean Energy , vol. 5, no. 2, pp. 290– 297, 2017, doi: 10.1007/s40565-015-0153-8.