Arde atau Grounding untuk Instalasi Listrik Rumah

Simbol yang umum dipakai untuk Grounding

Sesuai dengan janji kami pada artikel sebelumnya untuk mengangkat tema mengenai pentanahan atau grounding. Tema ini dihadirkan atas masukan seorang pembaca website yang mempunyai concern mengenai pentanahan ini. Terima kasih Mbah Osso atas observasinya. Semoga bermanfaat bagi masyarakat luas.

Seperti yang dijelaskan pada artikel “Mengenal Peralatan Listrik rumah (3)”, ada disana kami bahas secara singkat mengenai grounding atau pentanahan ini. Dalam bahasa sehari-hari, istilah yang lebih popular di masyarakat untuk pentanahan atau grounding adalah “Arde”.

Untuk tulisan ini, kami memilih istilah “grounding” karena dirasa akan lebih sesuai dengan penamaan dari komponen-komponen instalasinya.

Dalam suatu instalasi listrik rumah, grounding wajib dipasang sebagai bagian keselamatan bagi instalasi listrik rumah itu sendiri. Akan tetapi, sebagian besar masyarakat masih kurang memahami seberapa penting fungsi grounding ini.

Kalaupun mengerti, mungkin saja tidak banyak yang tahu parameter apa yang harus diperhatikan sebagai justifikasi apakah system grounding yang terpasang sudah baik atau belum. Untuk itu marilah kita nikmati artikel ini lebih dalam lagi.

Pengertian Grounding

Dari situs Wikipedia, dijelaskan bahwa grounding adalah suatu jalur langsung dari arus listrik menuju bumi atau koneksi fisik langsung ke bumi. Dipasangnya koneksi grounding pada instalasi listrik adalah sebagai pencegahan terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik berbahaya yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Anda bisa baca juga artikel “Kesetrum (Tersengat Listrik)” untuk menambah pemahaman.

Dalam PUIL 2000 (PUIL : Persyaratan Umum Instalasi Listrik, saat ini edisi terakhir adalah tahun 2000), dipakai istilah pembumian, dan memiliki pengertian sebagai “penghubungan suatu titik sirkit listrik atau suatu penghantar yang bukan bagian dari sirkit listrik, dengan bumi menurut cara tertentu”

(PUIL adalah ketentuan atau persyaratan teknis yang diterapkan di Indonesia, dengan mengacu kepada standard internasional, dan dibuat sebagai pedoman dalam pelaksanaan pekerjaan instalasi listrik)

Pun, koneksi ke tanah dapat juga membatasi kenaikan dari tegangan listrik statis ketika menangani produk yang mudah terbakar atau ketika memperbaiki perangkat elektronik. Contohnya adalah saat pengisian BBM di SPBU dari truk tangki pengangkut ke tangki penyimpanan SPBU, dimana truk tangki itu harus disambungkan kabel grounding agar mencegah timbulnya listrik statis yang dapat menimbulkan percikan api sehingga mengakibatkan kebakaran.

Pengertian listrik statis secara singkat adalah kumpulan muatan listrik yang terdiri dari unsur positif dan negatif, dalam keadaan “diam” (secara teknis elektron bergerak mengelilingi inti atom) dan dapat secara tiba-tiba bergerak atau terjadi loncatan bila didekati oleh suatu unsur penghantar listrik seperti logam atau kabel listrik. Loncatan ini kadang-kadang dapat menimbulkan percikan api bila muatannya besar. Contoh paling mudah adalah petir. (pengertian lebih detail mengenai listrik statis dan listrik dinamis akan kami bahas pada artikel-artikel mendatang)

Fungsi Grounding

Sebagai bagian dari proteksi instalasi listrik rumah, grounding ini mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut :

1. Untuk tujuan keselamatan, seperti yang dijelaskan sebelumnya, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi tegangan listrik yang timbul akibat kegagalan isolasi dari system kelistrikan atau peralatan listrik. Contohnya, bila suatu saat kita menggunakan setrika listrik dan terjadi tegangan yang bocor dari elemen pemanas di dalam setrika tersebut, maka tegangan yang bocor tersebut akan mengalir langsung ke bumi melalui penghantar grounding. Dan kita sebagai pengguna akan aman dari bahaya kesetrum. Perlu diingat, peristiwa kesetrum terjadi bila ada arus listrik yang mengalir dalam tubuh kita.

2. Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. Dalam prakteknya, pemasangan grounding untuk instalasi penangkal petir dan instalasi listrik rumah harus dipisahkan.

3. Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.

Bila ditinjau lebih luas lagi, pengertian dan fungsi grounding akan berbeda bila diterapkan pada system transmisi tenaga listrik, tujuan pengukuran, pesawat terbang atau pesawat ruang angkasa.

1. Untuk rangkaian system transmisi tenaga listrik yang besar, bumi itu sendiri dapat digunakan sebagai salah satu penghantar bagi jalur kembali dari rangkaian tersebut, dimana dapat menghemat biaya bila dibandingkan pemasangan satu penghantar fisik sebagai saluran kembali. Perlu diketahui, arus listrik yang mengalir ke beban akan mengalir kembali ke sumber arus listrik tersebut.

2. Untuk tujuan pengukuran, bumi dapat berperan sebagai tegangan referensi yang relatif cukup konstan untuk melakukan pengukuran sumber tegangan lain.

3. Pada pesawat terbang, saat beroperasi tentu tidak memiliki koneksi fisik yang langsung ke bumi. Karena itu pada pesawat udara, terdapat suatu konduktor besar yang berfungsi sama seperti grounding, sebagai jalur kembali dari berbagai arus listrik. Selain itu pesawat udara memiliki static discharge system yang dipasang pada ujung-ujung sayap, yang gunanya membuang kembali ke udara muatan listrik yang timbul akibat gesekan dengan angkasa saat terbang, sehingga pesawat aman dari sambaran petir.

Static Discharge System pada Pesawat Terbang

System grounding yang terpasang di instalasi listrik rumah

Kabel grounding secara umum terkoneksi di kWh meter PLN. Pada saat pemasangan kWh meter, petugas PLN yang melakukan pemasangan instalasi grounding dan juga menyambung kabel grounding di dalam kWh meter tersebut. Dalam hal ini petugas PLN akan memastikan grounding terpasang dengan benar. Karena kWh meter adalah milik PLN dan disegel.

Tetapi, sering juga perumahan yang dibangun memasang sendiri instalasi grounding, dengan menggunakan jasa kontraktor instalasi listrik, sebelum PLN memasang kWh meter-nya. Dan kemudian saat kWh meter dipasang, petugas PLN akan menyambung koneksi grounding tersebut di kWh meter. Untuk sistem koneksi grounding di kWh meter, terminal grounding akan dihubungkan dengan terminal netral.

Sistem grounding di kWh meter akan disambungkan menggunakan kabel grounding dari kabel NYM  masuk ke MCB Box (untuk memahami jenis-jenis kabel bisa baca artikel sebelumnya “Mengenal Peralatan Instalasi Listrik Rumah (2)” ).

Gambar berikut adalah contoh koneksi untuk grounding yang terpasang di MCB Box (Pengaman Listrik atau Panel Hubung Bagi) dari instalasi listrik rumah.

Warna merah adalah terminal pentanahan di MCB Box

Dalam gambar tersebut, sirkuit dari instalasi listrik rumah digunakan 3 buah MCB dan kabel masuk dari kWh meter berada di bagian bawah serta kabel keluarnya berada dibagian atas. Terminal netral berada di bagian atas (kabel berwarna biru) dan terminal proteksi grounding berada di bagian bawah (kabel hijau-kuning).

Bagaimana dengan instalasi grounding di bagian luar atau “outdoor”. Untuk tipe yang umum atau konvensional bisa dilihat pada gambar berikut :

Contoh Instalasi Grounding Rumah

Dari gambar dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Sistem grounding yang terpasang ada dua macam yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir. Dua system grounding ini memang harus dipisahkan pemasangannya dan berjarak paling tidak 10 m.

2. Koneksi grounding untuk instalasi listrik rumah terpasang di kWh meter PLN.

Komponen instalasi grounding adalah sebagai berikut :

1. Grounding rod, yaitu batang grounding yang ditanam di dalam tanah. Terdiri dari pipa galvanis medium ¾”, kawat tembaga BC berdiamater 16 mm2, Dan dilengkapi dengan “splitzen” yang dikencangkan dengan baut. Panjang grounding rod ini biasanya antara 1.5 m s/d 3 m.

2. Pipa PVC, yang digunakan sebagai selubung (konduit) dari kabel grounding yang ditanam dalam dinding / tembok atau untuk jalur kabel penangkal petir.

Dari kWh meter, kawat tembaga BC yang terpasang dalam pipa PVC sebagai konduit bertemu dengan grounding rod dalam satu bak kontrol. Untuk instalasi penangkal petir, air terminal yang terpasang harus mampu meng-cover sampai radius 120 derajat. Dan di posisi air teminal, batang tembaga disambung dengan kabel BC langsung menuju grounding rod.

Detail dari masing-masing instalasi adalah sebagai berikut :

Detail Komponen Grounding Rod

Detail Komponen Air Terminal dari Penangkal Petir

Parameter dalam menentukan kualitas grounding

Parameter yang paling penting dalam menilai kualitas grounding adalah resistans atau nilai tahanan dalam satuan Ohm, yang terukur di koneksi grounding tersebut. Semakin kecil nilai tahanannya, semakin baik grounding tersebut. Artinya arus gangguan listrik atau petir dapat lebih cepat menuju bumi tanpa hambatan berarti. Ingatlah, arus listrik secara alami cenderung mencari jalan dengan hambatan termudah (prinsipnya sama dengan manusia yah..)

Nilai yang umum dipakai adalah nilai tahanan maksimal 5 Ohm untuk instalasi listrik rumah dan maksimal 2 ohm untuk instalasi petir. Hal ini juga sesuai dengan yang dinyatakan dalam PUIL 2000.

Yang perlu dicatat disini adalah, nilai tahanan yang didapat tidak selalu sama dengan panjang grounding rod yang terpasang, karena sangat tergantung pada kondisi tanah dimana instalasi grounding ini dipasang. Bila kondisi tanahnya mempunyai nilai tahanan rendah, maka cukup dipasang satu atau dua batang grounding rod dan tahanan yang terukur dapat mencapai dibawah 5 Ohm.

Bila tahanan terukur masih tinggi, maka panjang grounding rod harus ditambah agar lebih dalam lagi. Akan tetapi, PUIL 2000 menjelaskan, jika daerah yang mempunyai jenis tanah yang nilai tahanannya tinggi, tahanan grounding-nya boleh mencapai maksimal 10 Ohm.

Pengukuran nilai tahanan ini menggunakan “earth tester”, dimana alat ukur ini sudah menjadi alat wajib bagi kontraktor yang mengerjakan instalasi grounding. Anda hanya perlu memastikan bahwa nilai tahanan yang terukur sudah sesuai dengan persyaratan instalasi grounding. Jadi bukan berapa meter grounding rod ditanam, tapi nilai resistansi yang harus jadi parameter utama.

Bagaimana koneksi grounding sampai di peralatan listrik

Satu hal yang tidak boleh kita abaikan adalah koneksi grounding harus dipastikan tidak terputus sampai ke peralatan listrik yang kita gunakan sehari-hari. Dari MCB Box atau kWh meter, kabel grounding yang berwarna hijau-kuning ini bersama dengan kabel phase dan netral akan melewati seluruh instalasi listrik rumah dan akhirnya terkoneksi di stop kontak.

Gambar berikut adalah salah satu contoh stop kontak, dimana kotak merah memperilhatkan koneksi dari grounding tersebut.

Koneksi Grounding pada Stop Kontak

Hal berikut selanjutnya adalah pada colokan listrik atau steker. Sebaiknya gunakan colokan listrik yang mempunyai fasilitas koneksi grounding terpasang. Anda dapat melihat pada gambar berikut contoh colokan listrik yang mempunyai koneksi grounding (ditandai dengan kotak merah atau lingkaran merah).

Colokan Listrik yang Mempunyai Fasilitas Grounding

Contoh Colokan Multi bentuk “T” dengan Grounding

Untuk peralatan listrik dengan kapasitas cukup besar atau sering kita gunakan/sentuh sehari-hari seperti TV, Rice-cooker, setrika listrik, kabel rol, mesin air, kulkas, dll, sebaiknya menggunakan colokan listrik dengan fasilitas grounding ini.

Penutup

Semoga dengan pemaparan yang sederhana ini, anda sebagai pengguna peralatan listrik dalam kehidupan sehari-hari akan lebih memahami pentingnya instalasi grounding yang harus terpasang di instalasi listrik rumah anda.

Sumber