## PERENCANAAN GROUNDING SISTEM  PADA GEDUNG PERAWATAN LISTRIK MCC PT. BUKIT ASAM - TANJUNG ENIM
Aang Rudiansyah 1 , Yos Randika 2 , Ifan Randika 3 , Dian Eka Putra 4 , R. Ahmad Yani 5
1,2,3,4,5)Program Studi Teknik Elektro Universitas Palembang
Aangrudiansyah2@gmail.com

## ABSTRAK
PT.  Bukit  Asam  sebagai  salah  satu  perusahaan  penambangan  batu  bara  terbesar  dalam  mejalankan aktivitas bisnisnya selain dengan kegiatan penambangan dilapangan dibantu dengan sistem administrasi dan pembengkelan dan telekomunikasi,  tentu untuk melindungi dari arus bocor atau tegangan sentuh harus memiliki sistem pentanahan  pada beberapa peralatan yaitu pada sistem instalasi peralatan listrik dan    sistem  instalasi  peralatan  komunikasi,  dimana  sistem  pentanahan  bertujuan  untuk  memberikan perlindungan pada seluruh  operator  atau mahluk hidup maupun perlindungan pada peralatan-peralatan yang menggunakan energi listrik sebagai energi utamanya. Dari hasil penelitian didapat nilai resistivitas tanah pada lahan gedung perawatan listrik MCC TAL sebesar 30,57 Ω m dari nilai resistivitas tersebut dapat  dirancang  sistem  pentanahan  dengan  menggunakan  elektroda  batang  pentanahan  baik menggunakan 1 batang elektroda pentanahan dan 2 batang elektroda batang pentanahan. Dari estimasi didapat  nilai  pentanahan  sesuai  standar  PUIL  2000  sebesar  3,8 Ω dengan  menggunakan  2  batang elektroda  batang  pentanahan  dengan  jarak  antar  batang  elektroda  pentanahan  sepanjang  2  meter. Sedangkan  untuk  estimasi  perhitungan  dengan  1  batang  elektroda  pentanahan  untuk  mencapai  nilai standar PUIL 2000 harus dikedalaman 7,5 meter dengan nilai resistansi pentanahan sebesar 4,75 Ω .
Kata kunci : Resistivitas Jenis Tanah, Resistansi Pentanahan, Elektroda Batang  Pentanahan

## 1. PENDAHULUAN
Di  sumatera  selatan  PT.  Bukit  Asam  sebagai  salah  satu  perusahaan  penambangan  batu  bara terbesar dalam mejalankan aktivitas bisnisnya selain dengan kegiatan penambangan dilapangan dibantu dengan sistem administrasi dan pembengkelan dan telekomunikasi,  tentu instalasi desain kantor kerja memiliki sistem pentanahan  pada beberapa peralatan yaitu pada sistem instalasi peralatan listrik dan sistem  instalasi  peralatan  komunikasi,  dimana  sistem  pentanahan  bertujuan  untuk  memberikan perlindungan pada seluruh  operator  atau mahluk hidup maupun perlindungan pada peralatan-peralatan yang menggunakan energi listrik sebagai energi utamanya[1].
Maksud  dari  pentanahan  sebagai  salah  satu  sistem  penting  dalam  peralatan  instalasi  listrik  harus menggunakan  sistem  pengaman  yang  tinggi[2].  Baik  pengamanan  terhadap  manusia  dan  isolasi peralatan  logam,  mahluk  hidup  sekitar  dan  peralatan-peralatan  jika  terjadi  gangguan[3].  Sistem pengamanan diperlukan untuk melindungi peralatan listrik dari kondisi-kondisi abnormal baik terkena tegangan lebih dari arus bocor[4]. Dikarenakan belum adanya sistem pentanahan yang ada di Gedung MCC  TAL    maka  perlu  direncanakan  resistansi  pentanahan  untuk  mengalirkan  arus  listrik  ke  bumi dalam kondisi normal dan kondisi ganguan tanpa melebihi batasan operasi peralatan atau mempengaruhi proses kelangsungan dan keamanan operasional perusahaan[5].
Tujuan  dari  artikel  ini  untuk    perancangan  sistem  pentanahan  yang  sehandal  mungkin,  pada  proses pentanahan dapat terjadi gangguan yang tidak dapat dihindari, seperti terjadinya kebocoran arus listrik
dari  gagalnya  isolasi pada  sistem  maka  diperlukan  analisis  jenis  tanah  dan  resistivitas  tanah  serta pengukuran secara periodic dimana  perubahan nilai resitansi pada sistem grounding disebabkan oleh perubahan kimiawi dan perubahan fisik dimana tingkat korosifitas yang terjadi pada instalasi pentanhan berperan penting didalamnya[6]. Hal ini dimaksudkan agar nilai resistansi dari sistem pentanahan selalu kecil sesuai standar yang telah di tetapkan suatu perusahaan  PUIL 2000 dan PUIL 2011, sehingga terjadi rasa aman terhadap bahaya dari sentuhan langsung arus listrik[7].
Dalam  penelitian  ini yaitu melakukan  pengukuran langsung  pada  elektroda  batang  jenis  besi  dengan tingkat kedalaman yang berbeda.mulai dari 1 meter, 1,5 meter, dan 2 meter  terhadap nilai resistansi pentanahan  dan  memperhitungkan  menggunakan  1  batang  dan  2  batang  Elektroda  Pentanahan  yang diperlukan pada gedung kantor MCC TAL PT. Bukit Asam (Persero) Tanjung Enim – Sumatera Selatan.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Pada  penelitian  perencanaan  instalasi  grounding  pada  gedung  MCC  TAL,  jenis  penelitian dengan melakukan observasi lapangan disertai ekspriment pengukuran langsung resistansi pentanahan, selain  dengan metode  eksperimental,  peneliti menggunakan metode  pustaka  dengan  merujuk  artikel- artikel  terkait  dan  PUIL  2000  untuk  mendukung  penelitian  ini[8],  dan  kemudian  dilanjutkan  dengan pendekatan perhitungan dengan metode U. Dwight baik menggunakan 1 batang electrode pentanahan dan 2 batang electrode pentanahan[2].
Secara  teknis,  elektroda  batang  ini  mudah  pemasangannya,  yaitu  dengan  menancabkannya  kedalam tanah.kelebih  elekroda  jenis  batang  (ROD)  adalah  tidak  memerlukan  lahan  yang  luas.  Elektroda  ini sering digunakan pada gardu – gardu induk[4][9].
2 ɑ
L L ρ Gambar 2.1. Elektroda ditanam Tegak Lurus Permukaan Tanah 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 2.2. 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)
Untuk S < L Dimana :
R = tahanan pentanahan(Ω) ρ = tahanan jenis tana(Ωm) L = panjang elektroda (m) S = jarak penanaman antara dua elektroda (m) a = jari-jari elektroda (m)
Tempat penelitian untuk melakukan pengukuran yaknik Bengkel atau Gedung MCC TAL PT. Bukit Asam  (Persero)  tbk  yang  berada  di  Tanjung  Enim  dilakukan  pada  bulan  februari  dan  bulan  maret sebanyak  3  (tiga)  kali  pengukuran  resistansi  pentanahan.  Untuk  mendapatkan  hasil  dari  penelitian perencanaan  sistem  pentanahan  diantara  metode  pengukuran  menggunkan  alat  ukur  resistansi pentanahan merk krisbow dengan metode ukur 3 titik atau 3 kutub[10]. Untuk memudahkan proses Perencanaan  Instalasi  Pentanahan  pada  Gedung  MCC  TAL  PT.  Bukit  Asam  Tanjung  Enim,  disini penulis membuat alur kerja meliputi :

## Gambar 2.3  Alur Penelitian Perencanaan Grounding Gedung MCC TAL

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dikarenkan setiap daerah atau lokasi memiliki jenis tanah dan kelembaban yang berbeda-beda maka dari itu sebelum merencanakan instalasi pentanahan grounding diperlukan pengambilan data awal resistansi pentanahan dilokasi dan kemudian di konversi menjadi nilai resistivitas jenis tanah melalui metode wenner.
Gambar 3.1. Proses Pengukuran Resistansi Pentanahan
Persiapan Administrasi dan Peralatan Pengukuran Survei dan Pengukuran Resistansi Pentanahan Menggunakan Metode 3 titik Pengambilan Data hasil Pengukuran Resistansi
Pentanahan
Analiasa Pendekatan hasil Pengukuran dan Perhitungan serta Perencanaan Sistem Pentanahan Kesimpulan Mulai Penelitian
Selesai
Hasil pengukuran awal dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1. Pengukuran Resistansi Pentanahan Awal
No Tanggal Resistansi Pentanahan (Ω) ohm pH Tanah 100 cm 150 cm 200 cm 1 25 February 2023 26 12 7 6,88 2 09 Maret 2023 15 9 4 6,99 3 14 Maret 2023 36,3 25,7 9,3 6,96 Rata-rata Ω Pengukuran/ pH 25,77 15,57 6,77 6,94
Dari rata-rata hasil pengukuran di konversi menjadi resistivitas jenis tanah (ρ) dengan menggunakan rumus metode  U.Dwigth pada persamaan 3 : dariperhitungan    persamaan  resistivitas  jenis  tanah  yang  terukur  di  tipe  kedalaman  didapat  nilai resistivitas tanah (ρ) diatas sebagai berikut :
Tabel 3.2. Perhitungan Resistivitas Tanah
No Kedalaman Rod (cm) Resistivitas Tanah  (Ωm) ohm meter 1 100 30,57 2 150 25,72 3 200 14,19
Gambar 3.2.  Grafik Resistivitas Tanah Berdasarkan Pengukuran
Dari grafik 5. menunjukan bahwa nilai resistivitas tanah per meter  memiliki nilai (ρ) rata-rata 30,57 Ω m, nilai resistivitas tersebut konversi dari persamaan U.Dwigth yang lebih rendah dari resistivitas jenis tanah  dari  PUIL  untuk  tanah  ladang  sebesar  100 Ω m.  nilai  resistivitas  tanah  semakin  turun  ditandai dengan bertambahnya kedalaman elektroda batang, penurunan nilai resistivitas mencapai  50% per meter kedalaman elektroda batang.
Dengan  nilai  resistivitas  tanah  yang  didapat,  dapat  merencanakan  kedalaman  elektroda  batang  dan jumlah elektroda batang yang diperlukan, agar mendapatkan nilai resistansi pentanahan sesuai standar PUIL 2000 yakni bibawah 5 ohm.
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 100 150 200 Ω m Kedalaman (cm)
Resistivitas Tanah  ( Ω m) ohm-meter
Perencanaan Sistem Pentanahan dengan 1 Rod ditipe Kedalaman . Dari nilai resistivitas tanah (ρ) yang didapat sebesar 30,57 Ω m. disini pada penelitian ini diestimasikan dengan tipe kedalaman Rod yakni dengan kedalaman mulai dari 2 meter, 2,5 meter, 3 meter dan 4 meter. Adapun  rod  yang  digunakan  dengan  diameter  (a)  :  0,02  meter.  Estimasi  Perhitungan  dikedalaman  2 meter, dengan menggunakan persamaan 3.
Tabel 3.3.  Estimasi Perhitungan Resistansi Pentanahan Berdasarkan Kedalaman Rod dengan 1 Batang Elektroda
Gambar 3.3. Grafrik Resistansi Pentanahan menggunakan 1 batang elektroda dengan berbagai tipe kedalaman
Dari  estimasi  kedalaman  dengan    tipe  kedalaman  berbeda  maka  diperlukan  kedalaman  penanaman elektroda batang sedalaman  8 meter untuk menghasilkan  nilai resistansi pentanahan  sesuai standar PUIL 2000 yakni  4,49 Ω artinya  sudah masuk range PUIL 2000 yaknik dibawah 5 Ω .
Perencanaan Sistem Pentanahan dengan 2 Rod ditipe Kedalaman . Dari nilai resistivitas tanah (ρ) yang didapat sebesar 30,57 Ω m. disini pada penelitian ini diestimasikan dengan tipe kedalaman Rod yakni dengan kedalaman mulai dari 2 meter, 2,5 meter, 3 meter dan 4 meter. Adapun rod yang digunakan dengan diameter (a) : 0,02 meter untuk, S<L.
No. Dalam Rod (mtr) Resistansi Pentanahan (Ω) 1 2 14,58 2 2,5 12,10 3 3 10,38 4 3,5 9,11 5 4 8,13 6 4,5 7,36 7 5 6,72 8 5,5 6,20 9 6 5,75 10 6,5 5,37 11 7 5,04 12 7,5 4,75 13 8 4,49 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 OHM - Ω METER R E S I S TA N S I  P E N TA N A H A N  ( Ω )
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 OHM - Ω METER R E S I S TA N S I  P E N TA N A H A N  ( Ω ) Tabel 3.4  Estimasi Perhitungan Resistansi Pentanahan Berdasarkan Kedalaman Rod dengan 2 Batang
Elektroda
Gambar 3.4 Grafik Resistansi Pentanahan Menggunakan 2 Batang Elektroda dengan Berbagai Tipe Kedalaman
Pada  pengunaan  dua  batang  elektroda  pentanahan,  estimasi  dengan    tipe  kedalaman  berbeda  maka diperlukan  kedalaman  penanaman  elektroda  batang  mulai  dari  2  meter  dan    8  meter  untuk menghasilkan  nilai resistansi pentanahan  yakni  8,04 Ω sampai 0,87 Ω , nilai resistansi pentanahan mulai dari kedalaman 4 meter sampai 8 meter  artinya  sudah masuk range PUIL 2000 yakni dibawah 5  ohm  ( Ω) .  Dari  kedua  perhitungan  diatas  untuk  mendapatkan  nilai  efisensi  kerja  dan  cepat mendapatkan nilai resistansi yang rendah lebih baik menggunakan dua batang elektroda pentanahan, cukup dengan dikedalaman 4 meter telah dapat mendapatkan nilai dibawah standar PUIL 2000 yaitu 3,8 Ω. Efisiensi dapat dilihat dari gambar grafik berikut.
No. Dalam Rod (mtr) Resistansi Pentanahan (Ω) 1 2 8,04 2 2,5 6,45 3 3 5,33 4 3,5 4,48 5 4 3,80 6 4,5 3,25 7 5 2,77 8 5,5 2,36 9 6 2,00 10 6,5 1,68 11 7 1,39 12 7,5 1,12 13 8 0,87
Gambar 3.5 Grafik Perbandingan Resistansi Pentanahan Menggunakan 1 Batang dan 2 Batang Elektroda dengan Berbagai Tipe Kedalaman
Penggunaan  dua  batang  elektroda  pentanahan  akan  lebih  handal,  dikarenakan  bila  terjadi  kegagalan sambungan disalah satu elektroda pentanahan maka salah satu elektroda masih terhubung kebumi, jika terjadi kebocoran arus  maka penyebaran dengan menggunakan dua batang tegangan listrik akan lebih mudah menyebar, sehingga memeperkecil arus bocor dan memproteksi dari tegangan sentuh.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dilapangan pada lokasi kantor perawatan MCC, dapat disimpulkan dimana dari  hasil  pengukuran  awal  didapat  nilai  resistivitas  tanah  sebesar  30,57 Ω m  dan  perhitungan penggunaan  dua  batang  elektroda  pentanahan  lebih  efisien  untuk  mendapatkan  nilai  resistansi pentanahan sesuai standar PUIL 2000  yakni mulai dikedalaman 4 meter dan dengan jarak 2 meter antara dua  batang  elektroda  yaitu  3,8  ohm.  Penggunaan  satu  batang  elektoda  pentanahan  membutuhkan kedalaman yang panjang, sehingga mempersulit saat pengkerjaan. Selain itu untuk mendapatkan nilai yang standar PUIL 2000 harus dimulai pada kedalaman 7,5 meter yaknik dengan nilai 4,75 Ω nilai ini rentan  akan  terjadi  kenaikan  nilai  resistansi  pentanahan  disaat  musim  kering  atau  kemarau  dimana terjadi pengurangan kelembaban pada tanah tempat ditanamnya elektroda batang lurus ditanam kedalam tanah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D.  E.  Putra,  Z.  Nawawi,  and  M.  I.  Jambak,  “Earth  Resistance  and  Earth  Construction  To Interference Currents On Swamp Land,” Int. Conf. Sci. Dev. Technol. , vol. 2, no. 1, pp. 1–8, 2022.
[2]  D. E. Putra, D. S. Y, E. Sukarta, P. Studi, T. Elektro, and U. Palembang, “Evaluasi Resistivitas Tanah  dan  Resistansi  Pentanahan  Pada  Lahan  Tanah  Pasir  Basa  Evaluastion  VALUATION  OF SOIL RESISTIVITY AND GROUNDING RESISTANCE IN BASE SAND SOIL,” vol. 7, no. 1, pp. 9–14, 2022.
[3]  D.  E.  Putra,  Z.  Nawawi,  and  M.  I.  Jambak,  “Using  Copper-Coated  Round  Rod  Electrodes  at Various  Depths  in  Freshwater  Marshes,”  vol.  2,  no.  1,  pp.  15–26,  2022,  doi: https://doi.org/10.35912/jart.v2i1.1245.
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 Oh m - Ω meter Grafik Perbandingan Penggunaan Eelektroda Batang Resistansi Pentanahan ( Ω) - 1 Rod
Resistansi Pentanahan ( Ω) - 2 Rod
[4]  M. Rajagukguk, “Studi Pengaruh Jenis Tanah dan Kedalaman Pembumian Driven Rod terhadap Resistansi Jenis Tanah,” Jur. Tek. Elektro, Fak. Tek. Univ. Tanjungpura , vol. 8, pp. 121–132, 2012.
[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]  J. Arifin, “Pengukuran Nilai Grounding Terbaik Pada Kondisi Tanah Berbeda,” J. ELTIKOM , vol. 5, no. 1, pp. 40–47, 2021, doi: 10.31961/eltikom.v5i1.251.
[7]  2000 PUIL, “Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000),” DirJen Ketenagalistrikan , vol. 2000, no. Puil, pp. 1–133, 2000.
[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]  U.  Sriwijaya  and  U.  Palembang,  “INVESTIGASI  KINERJA  RESISTANSI  PENTAHANAN (GROUNDING) PADA LAHAN RAWA TIMBUN Dian Eka Putra 1 , Raden Ahmad Yani 2,” vol. 5, pp. 1–6, 2021.
[10] D. E. Putra et al. , “Earthing Resistance and Poldzolic Soil Resistivity at PT . Perta Samtan Gas Field Extraction Plant Prabumulih,” Int. J. Res. Vocat. Stud. , vol. 2, no. 3, pp. 66–70, 2022, doi: https://doi.org/10.53893/ijrvocas.v2i3.116.