Analisis Penggunaan Gypsum Sebagai Upaya Menurunkan

ANALISIS PENGGUNAAN GYPSUM SEBAGAI UPAYA MENURUNKANNILAI RESISTANSI PENTANAHAN PADA TANAH KAPURSkripsiDiajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkanGelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah PalembangOleh :Muhammad Faisal132014109PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG2019

ii

iii

KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dankarunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudulANALISIS PENGGUNAAN GYPSUM SEBAGAI UPAYA MENURUNKANNILAI RESISTANSI PENTANAHAN PADA TANAH KAPUR yang disusunsebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Program StudiTeknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang.Pada kesempatan ini penulis secara khusus mengucapkan terima kasihyang sebesar-besarnya kepada :1. Ibu Erliza Yuniarti, S.T, M.Eng, selaku Pembimbing I2. Bapak Ir.MuharDanus, M.T. selaku Pembimbing IIYang telah bersusah payah dan meluangkan banyak waktunya dalam mengoreksi,serta memberikan saran-saran yang sangat berharga kepada penulis selamapenyelesaian skripsi ini.Disamping itu penulis menyampaikan rasa terima kasih atas kesempatandan bantuan yang telah diberikan dalam penyelesaian skripsi ini, terutama kepada:1. Kedua orang tua, ayahku Ali Hanafiah dan ibuku Nurbaiti yang telahmemberikan dukungan baik moril maupun materil serta doa yang tiadahenti-hentinya kepada penulis.2. Bapak Abid Djazuli, S.E, M,Si. Rektor Universitas MuhammadiyahPalembang.3. Bapak Dr. Ir. Kgs. Ahmad Roni, M.T. Dekan Fakultas Teknik UniversitasMuhammadiyah Palembang.4. Bapak Taufik Barlian, ST,.M.Eng, Ketua Program Studi Teknik ElektroFakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang.5. Bapak dan Ibu Dosen pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Palembang.iv

6. Keluarga dan tanteku yang telah memberikan dukungan baik moril sertadoa yang tiada henti-hentinya kepada penulis.7. Teman teman eLz dan WU atas dukungannya8. Kak Prima Ahmadi dan keluarga9. Sahabat seperjuangan dalam penyelesaian skripsi ini, Rendi Darmanto,Angga Andi Winata, Ihsan Aryono, Rifan Harmansyah,yang telahberjuang bersama-sama menyelesaikan skripsi ini.10. uhammadiyah Palembang11. Rekan-rekan Mahasiswa Program Studi Teknik Elektro angkatan 2014Universitas Muhammadiyah Palembang dan semua pihak yang banyakmembantu penyusunan skripsi ini.Yang telah banyak membantu dalam penulisan skripsi ini, semoga amalbaik yang diberikan kepada penulis mendapatkan imbalan yang sesuai dariALLAH SWT. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurnadikarenakan terbatasnya pengalaman dan pengetahuan yang dimiliki penulis.Semoga skripsi ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri danumumnya bagi rekan-rekan pembaca di Program Studi Teknik Elektro FakultasTeknik Universitas Muhammadiyah Palembang, Aamiin.Palembang, 10 Februari 2019Penulis,Muhammad Faisalv

ABSTRAKSistem pembumian (grounding system) adalah suatu perangkat instalasi yangberfungsi untuk melepaskan arus petir ke dalam bumi, salah satu kegunaannyauntuk melepas muatan arus petir. Semakin kecil nilai resistansi atau tahananpentanahan akan semakin baik terutama untuk pengamanan personil danperalatan-peralatan listrik. Perlakuan terhadap elektroda pentanahan jenis rodberbahan tembaga dan baja diharapkan menjadi upaya yang paling efektifmenurunkan nilai resistansi tanah karena tidak diperlukan elektroda yang panjangatau tempat yang luas. Penambahan zat aditif gypsum (CaSO4.2H2O) yang dapatmenyerap air dan calsium oksida (CaO) yang dapat digunakan untukmemodifikasi tanah sehingga menjadi tanah kapur dengan perbandingan 2:5:10.Hasil pengujian dan analisis diperoleh nilai resistansi pentanahan masih diatasdari referensi tetapi nilai resistansi tahanan jenis sesuai dengan ketentuan tanahladang dan tanah kerikil kering.Kata kunci : gypsum, calsium oksida, resistansi pentanahanvi

ABSTRACTEarthing system (grounding system) is an installation device that functions torelease lightning currents into the earth, one of its uses is to release lightningcurrent. The smaller the value of resistance or grounding resistance will be better,especially for security of personnel and electrical equipment. Treatment of rodtype grounding electrodes made of copper and steel is expected to be the mosteffective effort to reduce the value of soil resistance because long electrodes orlarge areas are not needed. Addition of gypsum additives (CaSO 2H O) which canabsorb water and calcium oxide (CaO) which can be used to modify the soil tobecome lime soil with a ratio of 2: 5: 10. The results of testing and analysis foundthat grounding resistance values were still above the reference but the resistancevalues of type resistors were in accordance with the provisions of field land anddry gravel soil.4.Keywords: gypsum, calcium oxide, earth resistancevii2

DAFTAR ISIJUDUL .iHALAMAN PENGESAHAN .iiHALAMAN PERNYATAAN .iiiMOTTO .ivKATA PENGANTAR .vABSTRAK .viiDAFTAR ISI .ixDAFTAR GAMBAR .xiDAFTAR TABEL .xiiBAB 1 PENDAHULUAN .11.11.21.31.4Latar Belakang .1Tujuan .1Batasan Masalah .2Sistematika Penulisan .2BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .32.12.22.32.42.52.6Sistem Pentanahan .3Tahanan Pentanahan .4Pengaruh Elektroda Pentanahan.6Bahan Elektroda .10Struktur Tanah .12Zat Aditif .14BAB 3 METODE PENELITIAN.153.13.23.33.4Waktu dan Tempat Penelitian .15Diagram Flowchart .15Langkah Penelitian .16Metode Perhitungan .18BAB 4 PENGUKURAN DAN ANALISIS .194.1 Pengukuran Tahanan Pentanahan .194.1.1 Pengukuran Tahanan Pentanahan Tanpa Pemberian Zat Aditif194.1.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan Dengan Perlakuan 1 .214.1.3 Pengukuran Tahanan Pentanahan Dengan Perlakuan 2 .234.1.4 Pengukuran Tahanan Pentanahan Dengan Perlakuan 3 .25viii

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .305.1 Kesimpulan .305.2 Saran .30DAFTAR PUSTAKA .ixLAMPIRAN .ix

DAFTAR GAMBARGambar 2. 1 Elektroda Batang .7Gambar 2. 2 Elektroda Pita .8Gambar 2. 3 Elektroda Plat .9Gambar 2. 4 Metode Penanaman Grounding .11Gambar 2. 5 Struktur Tanah .13Gambar 3. 1 Diagram Flowchart .15Gambar 3. 2 Pengukuran dengan Metode 3 Titik .16Gambar 4. 1 Elektoda Tanpa Perlakuan .19Gambar 4. 2 Elektroda dengan Perlakuan 1 .21Gambar 4. 3 Elektroda dengan Perlakuan 2 .23Gambar 4. 4 Elektroda dengan Perlakuan 3 .25Gambar 4. 5 Grafik Tahanan Jenis .27Gambar 4. 6 Grafik Resistansi Pentanahan .29x

DAFTAR TABELTabel 2. 1 Tahanan Pembumian .5Tabel 2. 2 Konduktivitas Bahan Logam .10Tabel 4. 1 Resistansi Tanpa Perlakuan .19Tabel 4. 2 Resistansi Tanpa Perlakuan .20Tabel 4. 3 Tahanan dengan Perlakuan 1 .21Tabel 4. 4 Tahanan dengan Perlakuan 1 .22Tabel 4. 5 Tahanan dengan Perlakuan 2 .23Tabel 4. 6 Tahanan dengan Perlakuan 2 .24Tabel 4. 7 Tahanan dengan Perlakuan 3 .25Tabel 4. 8 Tahanan dengan Perlakuan 3 .26Tabel 4. 9 Hasil Perhitungan Tahanan Jenis .27Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Tahanan Pentanahan .28xi

BAB 1PENDAHULUAN1.1 Latar belakangSistem pentanahan (grounding) merupakan suatu sistem pengamananterhadap perangkat-perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumbertenaga, dari lonjakan listrik yang disebabkan arus lebih terutama petir (Zoro,2013). Masalah pentanahan merupakan salah satu faktor penting di dalamkelistrikan karena terkait pada instalasi pembangkit, sistem transmisi, sistemdistribusi dan perencanaan gedung, hal ini disebabkan sistem pentanahanberhubungan dengan perlindungan suatu sistem berikut semua perlengkapannyadan manusia.Sistem pentanahan dapat dilakukan dengan cara menanam batangelektroda,pada kedalaman tertentu sehingga impedansi pentanahan menjadikecil. Perubahan panjang, diameter, jarak tanaman elektroda batang, jenis tanahdan konfigurasi elektroda berpengaruh terhadap nilai resistansi pentanahan(Nugroho, 2006; Solichan, 2010; Hasrul, 2009). Bahan elektroda batangumumnya adalah tembaga, berbentuk silinder pejal, jenis elektroda ini dipilihkarena memiliki tingkat korosi yang rendah dan mudah saat konstruksidilapangan.1.2 TujuanTujuan penelitian resistansi pembumian ini adalah untuk mendapatkanmodifikasi tanah sesuai referensi tahanan jenis tanah dan menganalisis pengaruhgypsum yang dicampurkan dengan calsium oksida sebagai penurunan tahananpentanahan.1

21.3 Batasan MasalahBatasan masalah yang dikaji pada penelitian tugas akhir ini hanyapada elektroda rod berbahan tembaga dan baja yang ditanamkan pada tanahlempung menggunakan zat aditif gypsum yang dicampur dengan calsiumoksida.1.4 Sistematika PenulisanDalam penyusunan penelitian ini, sistematika akan disusun secarasistematis yang terbagi dalam beberapa bab, yakni dengan perincian sebagaiberikut :BAB 1 PENDAHULUANBerisi Latar Belakang Masalah, Tujuan Penelitian, Batasan Masalah,dan Sistematika Penulisan.BAB 2 TINJAUAN PUSTAKAMembahas mengenai landasan teori yang berisikan dasar pemikiransecara teoritis dan secara umum antara lain tentang Sistem Pentanahan,Nilai Resistansi Tanah, Bahan dan Konduktivitas Elektroda, ElektrodaBatang, Gypsum dan Calsium Oksida.BAB 3 METODE PENELITIANBab ketiga ini membahas diagram alir dan langkah-langkah penenlitianBAB 4 PERHITUNGAN DAN ANALISISMembahas mengenai analisis data yang diperoleh saat melakukanpenelitian.BAB 5 KESIMPULAN DAN SARANBerisi kesimpulan dan saran dari skripsi yang telah dibuat.DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKAYuniarti, Erliza. "Gypsum Sebagai Soil Treatment Dalam Mereduksi TahananPentanahan Di Tanah Ladang." Prosiding Semnastek (2016).Yuniarti, Erliza, Dedy Hermanto, and Prima Ahmad. "PENGGUNAANGYPSUM DAN MAGNESIUM SULFAT SEBAGAI UPAYA MENURUNKANNILAI RESISTANSI PENTANAHAN." JURNAL SURYA ENERGY 2.1 (2017):140-148.Yuniarti, Erliza. "PENGARUH PENAMBAHAN GYPSUMMEREDUKSI NILAI RESISTANSI PENTANAHAN DILADANG." Berkala Teknik 5.1 (2015): 769-778.DALAMTANAHAnsarikimia. (2014, April 22). KALSIUM OKSIDA “KAPUR TOHOR”: FUNGSI& APLIKASI. Dipetik Februari 2, 2019, dari Wawasan Ilmu diyansari. (2011, Juli 4). Sistem Pembumian. Dipetik Februari 2, 2019, dariCatatan Baha: dingsystem/Devi Andini, Y. M. (2016). Perbaikan Tahanan Pentanahan MenggunakanBentonit Teraktivasi. ELECTRICIAN - Jurnal Rekayasa dan TeknologiElektro, 1-10.Fatma, D. (2017, Oktober 17). Tanah Top Soil. Dipetik Februari 2, 2019, dariIlmu Geografi: -soilGamari, S. (2014, Maret 12). Sistem Pembumian. Dipetik Februari 2, 2019, dariPolsri.ac.id: eprints.polsri.ac.id/383/3/BAB%20II.pdfIndonesia, S. (2015, Juli 10). Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL2000).Dipetik Februari 2, 2019, dari BetterWork: loads/13707100-puil-2000.pdfix

Pijpaert, I. K. (1999, Januari 21). Peraturan Umum untuk Elektrode Bumi danPenghantar Bumi 1987. Dipetik Februari 2, 2019, dari Elektro /ener24b.htmlSiswantoro, R. K. (2018). Studi Pengaruh Korosi terhadap Resistansi SistemPembumian ditanah Gambut. Studi Pengaruh Korosi , 1-6.Wikipedia. (2017, Januari 29). Sistem Pentanahan. Dipetik Februari 2, 2019, dariWikipedia: https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem PentanahanZainal Abidin, S. A. (2016). Analisa Perbaikan Sistem Pentanahan InstalasiListrik di Tanah Kapur dan Padas Menggunakan Metode Sigarang (SistemGrounding Arang dan Garam. Jurnal Program Studi Teknik Elektro JEUnisla , 1-5.x

3. Bapak Dr. Ir. Kgs. Ahmad Roni, M.T. Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang. 4. Bapak Taufik Barlian, ST,.M.Eng, Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang. 5. Bapak dan Ibu Dosen pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Pale mbang.