Nilai Resistivitas Tanah untuk Desain Sistem Grounding
Mengapa nilai resistivitas tanah yang akurat itu penting?
Resistivitas listrik tanah (resistivitas tanah) merupakan salah satu faktor terpenting dan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap tegangan sentuh dan tegangan langkah yang terjadi pada saat terjadi gangguan pada sistem pembumian/pembumian.
Jika Anda bermaksud melakukan pemodelan sistem pembumian atau pengukuran keselamatan, desain atau penilaian Anda hanya akan seakurat data resistivitas tanah.
Varian Resistivitas Tanah
Resistivitas bervariasi dari kurang dari 1 Ω.m untuk air laut hingga 10 9 Ω.m untuk batupasir . Resistivitas bervariasi tidak hanya tergantung pada jenis tanah tetapi juga tergantung pada suhu, kelembaban, kandungan mineral, dan kepadatan. Oleh karena itu, resistivitas harus diukur di lapangan di lokasi pemasangan sebenarnya dan kondisi pengukurannya juga harus dicatat.
Kapan harus menggunakan tipe nilai resistivitas tanah ?
Ada sejumlah alasan tergantung pada tahap proyek Anda.
1. Untuk desain sistem pembumian awal.
Proyek Anda yang sedang dalam tahap tender melibatkan komponen pembumian yang signifikan (seperti gardu induk) dan pengukuran resistivitas tanah yang sebenarnya belum dilakukan. Untuk memperkirakan biaya sistem pembumian, Anda perlu memperkirakan resistivitas tanah.
2. Untuk memvalidasi pengukuran resistivitas tanah Anda.
Jika Anda sudah memiliki pengukuran resistivitas tanah dan ingin memvalidasinya berdasarkan pengetahuan geoteknik Anda tentang tanah setempat dan kondisinya.
Tipe Nilai Resistivitas Tanah
Tabel 1-3 memberikan nilai resistivitas tanah pada umumnya berdasarkan jenis tanah. Untuk menggunakan nilai-nilai ini pada proyek Anda, Anda harus mengacu pada laporan geoteknik atau jika tidak tersedia, cari tahu jenis tanah yang ada di wilayah proyek Anda (ada peta geologi yang tersedia).
Selain itu Tabel 4 memberikan resistivitas material lapisan permukaan yang umum digunakan untuk gardu induk.
Tabel 1. Kisaran resistivitas bumi [ref. 1]
| Jenis bumi | Resistivitas rata-rata (Ω-m) |
|---|---|
|
Tanah organik basah
|
10
|
|
Tanah lembab
|
100
|
|
Tanah kering
|
1000
|
|
Batuan dasar
|
10.000
|
Tabel 2 – Kisaran resistivitas tanah [ref. 2]
| Jenis bumi | Resistivitas rata-rata (Ωm) |
|---|---|
|
Tanah organik basah
|
10
|
|
Tanah kering dan humus
|
30
|
|
Tanah lembab
|
100
|
|
Serpih batu kapur
|
300
|
|
Batupasir moraine
|
1000
|
|
Pasir kasar, kerikil
|
3000
|
|
Batuan dasar
|
10.000
|
Tabel 3. Periode geologi dan pembentukannya [ref. 3]
| Resistivitas bumi ohm-meter | Kuarter | Kuartal tersier Kapur | Trias karbon | Devonian Ordovisium Carbrain | Prakambrium dan kombinasi dengan Carbrain |
|---|---|---|---|---|---|
|
1 Air laut
|
|
|
|
|
|
|
10 Sangat rendah
|
|
Kapur
Tanah Liat Lempung |
|
|
|
|
30 Sangat rendah
|
|
Batu Pasir Kapur
Diabase Perangkap Kapur |
|
|
|
|
100 Rendah
|
|
|
|
|
|
|
300 Sedang
|
|
Batu
Kapur Serpih Dolomit |
|
||
|
1000 Tinggi
|
|
|
|||
|
3000 Sangat Tinggi
|
|
|
Batupasir
Kuarsit Batu Tulis Granit Gneisses |
||
|
10.000 Luar biasa tinggi
|
Pasir kasar dan kerikil di lapisan permukaan
|
|
|
|
Tabel 4. Resistivitas material lapisan permukaan tipikal di gardu induk
| Bahan | Resistivitas listrik (Ω.m) |
|---|---|
|
Beton (basah)
|
50 – 100
|
|
Beton (kering)
|
2000 – 10.000
|
|
Batuan pecah untuk penutup permukaan (basah)
|
3000
|
|
Aspal (basah)
|
10.000
|
Tabel 5. Nilai resistivitas untuk berbagai material [ref. 4]
| Bahan | Resistivitas Ωm |
|
|---|---|---|
|
|
Khas
|
Batasan biasa
|
|
Air laut asin
|
0,2
|
0,15 hingga 0,25
|
|
Air muara
|
0,5
|
0,2 hingga 5
|
|
air artesis
|
4
|
2 sampai 12
|
|
Tanah pedalaman hitam lembab a
|
8
|
5 hingga 100
|
|
Tanah liat lembab
|
10
|
2 sampai 12
|
|
Air danau pedalaman, waduk
|
20
|
10 hingga 500
|
|
Tepian sungai, aluvium
|
25
|
10 hingga 100
|
|
Campuran tanah liat/pasir b
|
30
|
20 hingga 200
|
|
Air sungai (hulu)
|
40
|
30 hingga 200
|
|
Beton c
|
100
|
40 hingga 1.000
|
|
Tanah kering di daratan a
|
100
|
20 hingga 1.000
|
|
Kerikil Moraine
|
2.000
|
1.000 hingga 10.000
|
|
Batu bara
|
2.000
|
1.000 hingga 5.000
|
|
Batuan sekunder
|
3.000
|
1000 hingga 50.000
|
|
Pasir b
|
3.000
|
1.000 hingga 10.000
|
|
Batuan vulkanik padat d
|
20.000
|
10.000 hingga 50.000
|
|
es e
|
100.000
|
10.000 hingga 100.000
|
|
A. Tanah hitam adalah istilah non-spesifik yang berlaku untuk wilayah luas di Queensland dan New South Wales. Tanah mempunyai karakteristik kadar garam terlarut yang tinggi dan mengalami penyusutan yang cukup besar saat kekeringan, sehingga menyebabkan peningkatan resistivitas yang signifikan saat kering. B. Nilai resistivitas untuk campuran tanah liat/pasir dan pasir didasarkan pada pengukuran dari beberapa lokasi di Queensland. Resistivitas pasir kering secara intrinsik sangat tinggi dan ini akan meningkatkan resistivitas material apa pun yang diselinginya. C. Nilai resistivitas beton berlaku untuk bahan cor dan tidak termasuk pengaruh batang tulangan. Nilai-nilai yang diberikan akan membantu dalam menentukan tahanan pelepasan dari tulangan baja ke badan bumi secara umum. D. Batuan vulkanik padat sering kali mengalami retakan dan patahan, yang kandungannya secara signifikan mengurangi resistivitas, meskipun tidak sampai pada tingkat yang memuaskan bagi kinerja elektroda bumi untuk proteksi petir. |
||
Referensi:
[1] IEEE Std 80 – Panduan IEEE untuk Keselamatan pada Pembumian Gardu Induk AC
[2] Panduan CIGRE TB 95 tentang Pengaruh Sistem Tegangan Tinggi pada Saluran Pipa Logam
[3] IEEE Std 81:2012 – Panduan IEEE untuk Mengukur Resistivitas Bumi, Impedansi Tanah, dan Potensi Permukaan Bumi dari Sistem Pembumian
[4] AS/NZS 1768-2021 – Proteksi Petir
Ingin tahu fakta-fakta seputar petir maupun penangkal petir lainnya? Simak terus artikel terbaru dari www.pasangantipetir.id
Untuk info lebih lanjut mengenai produk maupun jasa pemasangan penangkal petir, konsultasikan kepada Tim Ahli Kami di 0858-9291-7794
