Sistem Hubungan Netral TR

Presentasi berjudul: "Sistem Hubungan Netral TR"— Transcript presentasi:

1 Sistem Hubungan Netral TR
Kode huruf Internasional Sistem pembumian terdiri atas hubungan ke bumi dari titik netral sistem suplai (misalnya : netral sistem TR) , maupun bagian konduktif dari instalasi TR.

2 Kode huruf Internasional
Beberapa sistem dari hubungan ke bumi didefinisikan dengan dua atau tiga huruf Huruf pertama : netral (N) dari transformer I : terisolir dari bumi T : dihubungkan ke bumi Huruf kedua : Bagian Konduktif Terbuka (BKT) dari beban N : dihubungkan ke penghantar netral

3 Kode huruf Internasional
Huruf ketiga (tambahan) S : penghantar netral (N) dan penghantar pengaman (PE) terpisah C : penghantar netral (N) dan penghantar pengaman (PE) adalah sama

4 Sistem Pembumian IT

5 Sistem Pembumian TT

6 Sistem Pembumian TT R S T N
Zekring Dalam PUIL disebut pentanahan pengaman (PP)

7 Sistem Pembumian TN

8 Sistem Pembumian TN R S T N Zekring Pen 1. Kawat netral digunakan sebagai pengaman dan sebagai nol, jadi bekerjanya merangkap.

9 Sistem Pembumian TN R S T N PE
Zekring PE 2. Kawat netral dan kawat tanah di pasang sendiri-sendiri dan dihubungkan ke masing-masing komponennya (N dan PE)..

10 Sistem Pembumian TN 3. Sebagian Pen mempunyai N dan PE.
R S T N Zekring PE 3. Sebagian Pen mempunyai N dan PE. PE : Penghantar pengaman. PEN adalah berfungsi dobel sebagai netral dan sebagai pengaman.

11 TN System (PUIL : PNP) R S PE Konsumen 1 Konsumen 2
Zekring PE Konsumen 1 Konsumen 2 Harus ada elektrodenya pentanahan N

12 Keuntungan sistem TN sistem (PNP) : Tegangan sentuh rendah
Keuntungan sistem TN sistem (PNP) : Tegangan sentuh rendah . Arus gangguan besar (Zekring putus dengan cepat). Ekonomis. persyaratan pentanahan bagi konsumen ringan. R S T N

13

14

15

16

17 Pemilihan Sistem Pentanahan
Pemilihan sistem pentanahan netral perlu memperhitungkan beberapa hal yaitu : Jumlah atau frekuensi gangguan tanah Kemampuan isolasi peralatan terhadap tegangan lebih Tegangan kedip Kecepatan penyelesaian gangguan tanah Kerusakan peralatan akibat arus gangguan tanah Besar atau luasnya jaringan distribusi Faktor ekonomi Ketersediaan peralatan proteksi

18 Pentanahan Sistem Distribusi
Salah satu kunci dalam usaha pengamanan rangkaian listrik adalah pentanahan. Pentanahan pada sistem distribusi adalah hubungan ke tanah dari salah satu penghantar sistem distribusi. Dalam setiap pembicaraan tentang pentanahan hampir selalu muncul pertanyaan seberapa kecil resistans untuk pentanahan ?.

19 Pentanahan Sistem Di beberapa tempat, resistans sebesar 5  mungkin sudah cukup memadai, sedangkan di tempat lain mungkin sangat sulit dicapai resistans pentanahan yang kurang dari 100 . Pada suatu sistem distribusi dengan tegangan nominal 0,4 kV – 33 kV resistans pentanahan 25  sudah dapat diterima.

20 Beberapa cara untuk menurunkan nilai resistans tanah diantaranya adalah :
Dengan batang paralel Dengan pelat tanam Dengan penghantar tanam Dengan pasak tanam dalam dengan beberapa pasak. Dengan perlakuan terhadap kondisi kimiawi tanah Dengan menambahkan bentonite yang dapat menyerap dan menahan air.

21 Bidang kontak antara pasak dengan tanah harus cukup luas, sehingga nilai resistans tanah sesuai dengan yang direncanakan. Menurut H.B. Dwight, resistans pasak ke tanah dapat didekati dengan rumus : dengan :  = resistans rata-rata tanah (-cm) L = panjang pasak tanah (cm) a = jari-jari penampang pasak (cm) R = resistans pasak ke tanah ()

22 Hambatan arus melewati sistem elektroda tanah terdiri atas 3 komponen, yaitu :
Resistans pasaknya sendiri dan sambungan-sambungannya Resistans kontak antara pasak dengan tanah sekitar Resistans tanah di sekelilingnya

23 Sebagai contoh : Ada tegangan sumber 415 Volt dengan resistans 4 . Misalkan ada gangguan, sehingga kabel dari sumber yang mencatu suatu beban (misal motor) menyentuh body motor. Hal ini berarti kabel tersebut menghubungkan ke sistem pentanahan yang mempunyai resistans misal 20  ke tanah.

24

25 Menurut hukum Ohm, akan ada arus sebesar 10 Ampere mengalir melewati badan motor ke tanah.
Apabila seseorang menyentuh badan motor, maka dia akan menerima tegangan sebesar 200 Volt. Hal ini dapat berakibat fatal, bergantung pada tahanan orang tsb yang bervariasi dengan tegangan yang disentuhnya.

26 Besarnya arus yang masih dianggap aman bagi manusia umumnya (menurut IEC 479-1) adalah :
10 mA untuk pria dan 8 mA untuk wanita.

27 Pengaruh dari arus listrik pada orang dewasa selama waktu yang ditentukan (2 menit kontak) adalah :
,5 mA : ambang reaksi (biasanya belum ada reaksi) 10 mA : ambang untuk tersentak(melepaskan). Biasanya tidak berbahaya secara physiologi. (efek fisik belum ada). 10 – 30 mA : biasanya belum sampai merusak organ tubuh. Kemungkinan terjadi kontraksi otot (kejang-kejang) dan pernapasan menjadi sulit bila arus yang mengalir > 2 menit. > 30 mA ; batas ambang terjadinya fibrilasi pada bilik-bilik jantung.

28 Pengaruh dari arus listrik pada orang dewasa

29 Pengaruh dari arus listrik pada orang dewasa

30 Pengaruh dari arus listrik pada orang dewasa

31 Standar IEC. TC 64 (working Group/WG) telah mengeluarkan IEC report
Standar IEC.TC 64 (working Group/WG) telah mengeluarkan IEC report. Effects of current passing Through a Body. 0, mA 5000 1000 100 10 t msec 1 2 3 4 5 a b c d

32 Zone 1 : Usually no reaction effect.
Standar IEC.TC 64 Keterangan : Zone 1 : Usually no reaction effect. Zone 2 : Usually no pathophysiologically dangerous effect “ let go current” kira-kira 10 mA; > 10 mA otot-otot tidak dpt digerakan. Zone 3 : Usually no danger of fibrillation. Zone 4 : fibrilation possible (up to 50 % probability). Zone 5 : Fibrilation danger (more than 50% probability).

33 Sekalipun sistem telah dilindungi dari sentuhan langsung, tetapi jika tegangan sentuh melebihi dari batas keamanan juga masih berbahaya. Maksimum tegangan sentuh diklasifikasikan sbb ; 50 V untuk orang normal dengan resistans kering (dg. memakai sepatu). 25 V untuk resistans badan yang rendah, kulit basah, tanpa sepatu. Tingkat bahaya sengatan listrik ditentukan oleh besarnya arus listrik yang mengalir melalui tubuh. Semakin besar dan lama semakin berbahaya.

34 Prospective Touch Voltage AC rms (V) DC (V) ~ < 50 < 120 5 50
IEC Publication 364 – 4 – 41 Table 41 A. Maximum Touch Voltage Duration Max. Disconnecting Time (sec) Prospective Touch Voltage AC rms (V) DC (V) ~ < 50 < 120 5 50 120 1 75 140 0,5 90 160 0,2 110 175 0,1 150 200 0,05 220 250 0,03 280 310

35 Dengan adanya sistem pentanahan yang baik, setiap peralatan proteksi yang dipasang baik untuk keselamatan manusia maupun untuk keamanan sistem distribusi dapat bekerja sesuai setelannya sehingga dengan cepat dapat mengatasi gangguan yang ada.

36 Sedangkan sistem yang tidak ditanahkan, gangguan fase ke tanah hanya menyebabkan arus yang kecil, sehingga alat-alat proteksi tidak bekerja, hal ini cukup mengakibatkan kerusakan bila mengalir dalam waktu yang lama.

37 Beberapa cara untuk menentukan titik pentanahan yang baik antara lain :
Tiap level tegangan dari sistem distribusi perlu pentanahan. Bagian sumber diketanahkan, bukan pada beban. Bila busbar suatu gardu distribusi terdiri atas beberapa bagian, tiap bagian perlu diberi titik pentanahan sendiri-sendiri, sebab ada kalanya busbar-busbar tersebut tidak bekerja bersama-sama.

38 Keuntungan dari sistem yang ditanahkan antara lain :
Mengurangi besarnya tegangan lebih transien Memperbaiki perlindungan terhadap petir Memudahkan mencari tempat terjadinya gangguan Memperbaiki perlindungan terhadap hubung singkat ke tanah Lebih aman bagi manusia

39 Untuk sistem-sistem distribusi tegangan menengah yang mempunyai arus pengisian lebih besar dari 5,5 ampere harus ditanahkan. Pentanahan tersebut fungsinya untuk mencegah terjadinya tegangan lebih peralihan yang besar yang disebabkan oleh busur listrik (arching ground). Dengan pentanahan tersebut diperoleh arus gangguan tanah yang besarnya bergantung impedansi pentanahan, sedemikian rupa sehingga alat-alat pengaman dapat bekerja selektif, tetapi tidak merusak peralatan di titik gangguan. Bagian yang ditanahkan adalah titik netral sisi tegangan menengah trafo utama dan kawat netral sepanjang jaringan tegangan menengah.

40 Macam–macam Pentanahan
Pentanahan netral dengan resistans tinggi Pentanahan dengan resistans tinggi dimaksudkan untuk memperoleh hasil optimum dengan mengutamakan keselamatan umum, sehingga lebih layak untuk SUTM yang memasuki daerah perkotaan. Untuk jaringan hubung bintang 3 fase, 3 kawat , titik netral sisi TM trafo utama ditanahkan dengan resistans 500  Besar arus gangguan yang diijinkan : Ikt < 25 A. karena arus lebih ke tanah sangat kecil, maka kerusakan peralatan pada titik gangguan sangat kecil.

41 Pentanahan netral dengan resistans rendah
Pentanahan dengan resistans rendah dimaksudkan untuk memperoleh hasil optimum dari kombinasi antar faktor ekonomi, faktor keselamatan umum dan faktor kelayakan untuk SUTM bagi luar kota maupun SKTM bagi daerah padat dalam kota. Untuk jaringan hubungan bintang 3 fase 3 kawat. Resistans pentanahan di titik netral sisi TM trafo utama. 12  untuk SKTM 40  untuk SUTM Mencegah terjadinya busur listrik yang menimbulkan tegangan lebih peraliahan yang besar. Karena besar arus gangguan dibatasi, maka kerusakan peralatan pada titik gangguan dapat dikurangi, sedang selektivitas dari rele arus lebih masih terjamin.

42 Pentanahan netral dengan pentanahan langsung
Pentanahan secara langsung (tanpa resistans) dimaksudkan untuk memperoleh hasil optimum dengan mengutamakan ekonomi, sehingga dengan SUTM layak dipakai di daerah luar kota sampai daerah terpencil. Untuk jaringan hubung bintang 3 fase- 4 kawat yang dipasang sepanjang jaringan. Biasanya resistans elektroda tanah di setiap pentanahan dibatasi maksimum 5 . Arus gangguan tanah tidak dibatasi.

43 Hubungan Sistem Pentanahan dan Pola Pengamanan Arus
a. Hubungan sistem pentanahan resistans tinggi dengan pola pengaman arus lebih Sistem ini lebih kebal terhadap gangguan yang bersifat sementara. Mengingat kecilnya arus gangguan tanah (< 25 A), pengaman hanya dengan rele arus lebih normal tidak dapat dipergunakan (perlu dilengkapi dengan rele gangguan tanah terarah yang lebih rumit). Alat pengaman fase tunggal tidak dapat dipergunakan untuk mengamankan gangguan fase ke tanah, karena arus gangguannya kecil.

44 Hubungan sistem pentanahan resistans rendah dengan pola pengaman arus lebih
arus gangguan fase ke tanah pada sistem ini tidak terlalu besar (maks 1000 A untuk SKTM dan 300 A untuk SUTM), sehingga gangguan pada lingkungan (misal gangguan pada jaringan telekomunikasi) akibat arus tanah dapat dibatasi. Demikian pula penggunaan peralatan (misal PMT) dapat dipilih yang lebih ekonomis. Karena adanya resistans netral, maka arus gangguan tanah hasilnya kecil sehingga tidak efektif bagi penggunaan rele arus lebih dengan karakteristik waktu arus terbalik (invers), sebaliknya dapat dipergunakan rele dengan karakteristik waktu tetap yang lebih selektif dan mudah penyetelannya. Alat pengaman fase tunggal tidak dapat dipergunakan untuk mengamankan gangguan satu fase ke tanah, karena arus gangguannya kecil.

45 c. Hubungan sistem pentanahan langsung dengan pola pengaman arus lebih
Dengan tiadanya resistans netral, maka arus hubung ke tanah menjadi relatif besar dan berbanding terbalik dengan letak gangguan tanah. Karena gangguan arus fase ke tanah besar, maka dapat dilakukan koordinasi antara PMT dengan rele arus lebih atau PBO dengan fuse atau antara PBO dengan SSO. Pada sistem 3 fase- 4 kawat, maka peralatan pengaman fase tunggal dapat dimanfaatkan.