Rangkuman singkat dari dokumen tersebut adalah: 1. Dokumen tersebut merancang sistem penangkal petir dengan menggunakan sistem pentanahan batang dan plat dengan variasi ukuran dan kedalaman untuk melindungi peralatan laboratorium. 2. Dilakukan pengukuran tahanan sistem pentanahan batang dan plat dengan variasi kondisi tanah. 3. Hasil pengukuran menunjukkan pengaruh ukuran dan kedalaman elektroda terhadap nil

1. PEMBUATAN PENANGKAL PETIR DENGAN
MENGGUNAKAN SISTEM PENTANAHAN BATANG DAN
PLAT
SYAMSULARIFIN 06 35 002
ANDI AWALUDDIN J 06 35 023
 Pembimbing Ir.Makmur Saini. MT
PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

3. Latar Belakang
fenomena alam, yang pembentukannya
terpisah dari muatan di dalam awan
cumulonimbus yang terbentuk akibat
adanya pergerakan ke atas akibat panas
dari permukaan laut serta adanya udara
yang lembab.
muatan negatif terkumpul di bagian bawah dan ini
menyebabkan terinduksinya muatan positif di atas
permukaan tanahsehingga membentuk medan listrik
antara awan dengan tanah. Jika muatan listrik cukup
besar dan kuat medan listrik di udara dilampaui maka
terjadilah pelepasan muatan berupa petir yang bergerak
dengan kecepatan cahaya dengan efek merusak yang
sangat dahsyat karena kekuatannya.
Petir
Politeknik
Bahaya yang dapat ditimbulkan akibat
suatu sambaran petir adalah bahaya
langsung dan bahaya tidak langsung

4. Di Laboratorium Sistem
Transmisi dan Distribusi
Politeknik Negeri Ujung
Pandang, selama ini telah
dilakukan praktek namun
hanyalah semata-mata
berupa pentanahan dimana
yang diukur adalah
pentanahan yang sudah ada.
Dengan adanya rancang bangun
ini diharapkan mahasiswa dapat
melakukan praktikum di
berbagai bentuk jenis
pentanahan. Disamping itu
pentanahan yang dibuat ini
untuk melindungi peralatan
elektronik, dan peralatan
laboratarium Teknik Konversi
Energi dari sambaran petir yang
selama ini tidak berfungsi
dengan baik sehingga banyak
peralatan yang jebol.

5. Rumusan Masalah
Bagaimana menghasilkan
suatu sistem penangkal petir
dan pentanahan dengan
berbagai bentuk elektroda
yang berbeda dan andal untuk
melindungi peralatan
Laboratarium Konversi Energi
dari sambaran petir
1
Bagaimana melengkapi sarana
Praktikum Transmisi dan
Distribusi Energi Listrik di
Laboratorium Sistem
Transmisi dan Distribusi
Politeknik Negeri Ujung
Pandang
2

6. Urgensi (Keutamaan) Penelitian
Dalam perancangan ini dibuat suatu
sistem penangkal petir menggunakan
sistem pentanahan dengan bentuk rod
dengan variasi kedalaman yang berbeda
dan bentuk plat dengan variasi dimensi
plat yang berbeda.
Terobosan-terobosan yang dapat
diimplementasikan di industri dalam
hal ini adalah sistem penangkal petir
menggunakan pentanahan yang handal
yang mempunyai tingkat pengamanan
yang berkualitas agar peralatan-
peralatan listrik yang digunakan di
industri tersebut dapat terhindar dari
kerusakan.

7. Batasan Masalah
1
Pada percobaan
penangkal petir
dilakukan secara
simulasi pada
tegangan tinggi
implus
2
Pengambilan data
untuk kondisi
musim hujan
dilakukan dengan
metode penyiraman
air pada masing –
masing elektroda
secara merata.

8. TujuanKhusus
1. Menghasilkan suatu sistem penangkal petir
menggunakan pentanahan dengan berbagai bentuk
elektroda untuk melindungi peralatan dengan
Laboratarium Konversi Energi dari sambaran petir.
2. Melengkapi sarana Praktikum Transmisi dan
Distribusi Energi Listrik di Laboratorium Sistem
Transmisi dan Distribusi Politeknik Negeri Ujung
Pandang
3. Membuat Job Sheet untuk Praktikum Transmisi dan
Distribusi dengan Metode Pentanahan Elektroda
Batang dan Plat yang Bervariasi

9. METODE PENELITIAN
Struktur Perangkat Sistem Peralatan
Penangkal Petir Eksternal ditujukan
untuk menghindari terjadinya bahaya
langsung maupun tidak langsung
akibat suatu sambaran petir pada
instalansi-instalansi, peralatan-
peralatan yang terpasang di luar
gedung bangunan, menara dan
bagian-bagian luar bangunan
Penangkal
Petir
Eksternal
Penangkap
Petir ( Finial)
Penampung
Petir ( Sistem
Pentanahan )
sistem pentanahan harus dirancang dan
diinstalasikan sedemikian rupa sehingga
tahanan instalasi penangkal petir
serendah mungkin. Pada penelitian ini
akan dirancang model pentanahan dari
beberapa jenis elektroda
Fungsi finial penangkalan petir adalah
”menangkap petir” atau merupakan ”obyek
sambaran petir” sehingga petir tidak
menyambar atau mengenai tempat lain

10. Penangkap Petir (Finial )
Penampung Petir ( Elektroda batang )

11. EDCBA
LABORATORIUM
TEKNIKKONVERSI ENERGI
A = 1 m x 1 m
B = 0,75 m x 0,75m
C = 0,5 m x 0,5 m
D = 0,35 m x 0,35m
E = 0,25 m x 0,25m
20m
PenangkalPetir
Kabel
Pentanahan Plat
15m
50m
12 m 9 m
Pentanahan batang
7 m 5 m 3 m
Dalam perancangan elektroda plat, digunakan
elektroda berbentuk plat dengan 5 variasi
ukuran luas penampang plat masing adalah 1 x
1 m2, 0.75 x 0.75 m2, 0.5x0,5 m2, 0.35 x 0.35 m2
dan 0.25 x 0.25 m2 terbuat dari tembaga dengan
masing-masing kedalaman 2 meter di bawah
permukaan tanah.
Pembuatan Penangkal Petir dengan
Menggunakan Elektroda Plat dan Batang
•Elektroda
Batang
( Rod )
•Elektroda Plat
Dalam perancangan ini elektroda batang (rod )
dibuat dari bahan tembaga yang tujuannya
untuk mengurangi faktor korosi. Dimensi
elektroda yang dirancang berdiameter 1 inci
dengan 5 variasi kedalaman pasak masing-
masing 12 m, 9 m, 7 m, 5 m dan 3 m sehingga
nantinya dapat digunakan oleh mahasiswa
sebagai praktikum pentanahan pada
laborotarium distribusi dan proteksi dengan
banyak variasi kedalaman

12. Langkah-Langkah Perancangan
Dan Pengujian
Rancang Bangun
1. Pembuatan Finial Penangkal Petir
2. Pengadaan Sistem Penyaluran Arus Petir
3. Pembuatan Sistem Pentanahan
4. Penentuan Besaran Listrik dan pentanahan
yang Akan Diukur
Tegangan
Arus
Tahanan jenis pentanahan
Tahanan Pentanahan

13. Pengujian Hasil Rancang Bangun
Metode Pengujian
Metode analitis-komparatif
Metode deskriptif
Parameter Pengujian
Parameter utama, yaitu
besaran tegangan
pentanahan dan tahanan
pentanahan. Parameter tambahan,
yaitu besaran tahanan
jenis tanah
pentanahan.

14. Prosedur Pengujian
1. Memasang hubungan
finial petir sebagai
penangkap petir
dengan sistem
pentanahan sebagai
penampung petir
dengan konduktor
sebagai penyalur petir.
3. Mengaktifkan semua instrumen
dan mencatat nilai-nilai
pembacaannya.
Hasil pengujian digunakan
untuk mengoreksi rancangan dan
melakukan penyetelan/rancangan
ulang jika dijumpai ketidaksesuaian
yang signifikan.
2. Mencatu sistem
peralatan dengan
daya listrik sambil
melakukan survei
deskriptif.
Implementasi Hasil Rancang Bangun
Membantu pelaksanaan kurikulum dan
silabus pada institusi pendidikan
menengah dan tinggi.
Penjajakan kemungkinan
penerapan di industri

15. Memulai
Merancang Penangkal
Petir ( Finiall )
Merancang Tower Finial
Koreksi
Merancang Sistem
Pentanahan
Tidak
Menentukan Sistem
Penangkal Petir dan
Pentanahan Eksternal
Menentukan Lokasi Penangkal Petir
Koreksi
Mengobservasi
Ya
Sele
sai
Selesai
Merakit dan membuat Sistem
Penangkal Petir dan
Pentanahan
Menguji Hasil Rancang Bangun
Mengimplementasi Hasil
Rancang Bangun
Koreksi
Gambar 3.4. Diagram alir langkah-langkah Perancangan.
Waktu dan Lokasi Penelitian
• Penelitian dilakukan
dilaboratorium Teknik Konversi
Energi Jurusan T. Mesin PNUP.
• Penelitian dilakukan selama 6
bulan mulai dari Bulan Juni s/d
Bulan November 2009.

16. HASIL DAN PEMBAHASAN
No
Terminal Ukuran Kedalaman (meter)
E-P P-C
3 5 7 9 12
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1
4 5 15,7 8 5,3 3,1 2,0
2 5 6 15,7 7,7 5,5 3,1 2,1
3 6 7 15,4 7,6 5,6 3,2 2,1
4 7 8 15,3 7,7 5,6 3,2 2,2
5 8 9 15,4 7,8 5,7 3,3 2,3
Tabel 1. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Pada Elektroda Batang
dalam Keadaan Lembab. ( Pada tanggal 10 juni
2009 ), dengan tegangan ( 0,1 Volt )

17. No
Terminal Ukuran Kedalaman (meter)
E-P P-C
3 5 7 9 12
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 180,6 10,6 9,2 7 6,2
2 5 6 180,3 10,9 9,3 7,1 6,2
3 6 7 184 11,2 9,5 7,2 6,3
4 7 8 184,7 11,7 10 7,7 6,8
5 8 9 185 13,5 11,4 9 8,1
Tabel 2. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Pada Elektroda Batang
Dalam Keadaan Kering. ( Pada tanggal 24 juni
2009 ), dengan tegangan ( 0,1 Volt )

18. No
Terminal Ukuran Kedalaman (meter)
E-P P-C
3 5 7 9 12
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 120,1 7,0 7,0 3,0 2,2
2 5 6 120,9 7,0 7,0 3,0 2,2
3 6 7 121,1 7,1 7,1 3,1 2,3
4 7 8 120.1 7,2 7,1 3,2 2,3
5 8 9 122,1 7,2 7,1 3,3 2,4
Tabel 3. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Pada Elektroda Batang
Dalam Keadaan Basah. ( Pada tanggal 5 Oktober
2009 ), dengan tegangan ( 0,1 Volt )

19. No
Terminal Ukuran Plat (meter2)
E-P P-C
1 x 1 0,75 x 0,75 0,5 x 0,5 0,35 x 0,35 0,25 x 0,25
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 5,8 6,9 9,0 10,0 11,2
2 5 6 5,6 6,9 9,0 10,0 11,2
3 6 7 5,6 6,9 9,1 10,1 11,1
4 7 8 5,4 7,0 9,1 10,1 11,3
5 8 9 5,4 7,0 9,2 10,3 12,3
Tabel 4. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Pada Elektroda Plat Dalam
Keadaan Basah. ( Pada tanggal 5 Oktober 2009 ),
dengan tegangan ( 0,1 Volt )

20. No
Terminal Ukuran Plat (meter2)
E-P P-C
1 x 1 0,75 x 0,75 0,5 x 0,5 0,35 x 0,35 0,25 x 0,25
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 5,4 6,7 8,4 10,1 11,9
2 5 6 5,6 6,9 8,7 10,3 12,1
3 6 7 5,7 7,1 8,9 10,5 12,3
4 7 8 5,8 7,1 8,9 10,6 12,5
5 8 9 5,9 7,1 9,0 10,6 12,6
Tabel 5. Data Hasil Percobaan Pengukuran Tahanan
Pentanahan Pada Elektroda Plat Dalam Keadaan
Lembab. ( Pada tanggal 10 Juni 2009 ), dengan
tegangan ( 0,1 Volt )

21. No
Terminal Ukuran Plat (meter2)
E-P P-C
1 x 1 0,75 x 0,75 0,5 x 0,5 0,35 x 0,35 0,25 x 0,25
R R R R R
(Ω) (Ω) (Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 5,4 6,7 8,4 10,1 11,9
2 5 6 5,6 6,9 8,7 10,3 12,1
3 6 7 5,7 7,1 8,9 10,5 12,3
4 7 8 5,8 7,1 8,9 10,6 12,5
5 8 9 5,9 7,1 9,0 10,6 12,6
Tabel 6. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Pada Elektroda Plat
Dalam Keadaan Kering. ( Pada tanggal 24 Juni
2009 ), dengan tegangan ( 0,1 Volt )

22. No
Terminal
E-P P-C
Pararel Rod Pararel Plat
Pararel Rod dan
Plat
Rtotal Rtotal Rtotal
(Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 2,1 3,8 1,4
2 5 6 2,3 3,8 1,4
3 6 7 2,2 3,9 1,5
4 7 8 2,4 3,9 1,5
5 8 9 2 3,9 1,4
Tabel 7. Data Hasil Percobaan Pengukuran
Tahanan Pentanahan Dengan Menggunakan
Sistem Grid ( Penyambungan ) Dalam Keadaan
Kering. ( Pada tanggal 2 September 2009 ),
dengan tegangan ( 0,1 Volt )

23. No
Terminal
E-P P-C
Pararel Rod Pararel Plat
Pararel Rod dan
Plat
Rtotal Rtotal Rtotal
(Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 2,0 4,2 1,9
2 5 6 2,0 4,2 1,9
3 6 7 2,0 4,1 1,8
4 7 8 2,1 4,2 1,9
5 8 9 2,1 4,4 2,1
Tabel 8. Data Hasil Percobaan Pengukuran Tahanan
Pentanahan Dengan Menggunakan Sistem Grid (
Penyambungan ) Dalam Keadaan Basah. ( Pada tanggal
5 Oktober 2009 ), dengan tegangan ( 0,1 Volt )

24. No
Terminal
E-P P-C
Pararel Rod Pararel Plat
Pararel Rod dan
Plat
Rtotal Rtotal Rtotal
(Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 2,7 4,7 2,1
2 5 6 2,5 5,2 2,0
3 6 7 2,3 5,3 2,0
4 7 8 2,3 5,3 2,1
5 8 9 2,3 5,4 2,0
Tabel 9. Data Hasil Percobaan Pengukuran Tahanan Pentanahan
Dengan Menggunakan Sistem Grid ( Penyambungan ) Dalam
Keadaan Lembab. ( Pada tanggal 3 September 2009 ), dengan
tegangan ( 0,1 Volt )

25. Menghitung Nilai Tahanan
Elektroda Plat
• Kedalaman Pasak (s) = 2 m
• Luasan Pasak ( w.l ) = 1 x 1
• Rp = 5,4
Sebagai contoh perhitungan diambil data no 1
Pada tabel 5 untuk kondisi tanah Lembab
dengan kedalaman 2 meter dan ukuran Plat 1
x 1 meter, pada hari rabu, 10 juni 2009 dengan
data sebagai berikut :
Dari data no.1 pada tabel 5 diketahui bahwa
Untuk Mendapatkan Nilai , dan Rth digunakan Persamaan Sebagai Berikut :
.
.
 = Kedalaman x Rp
= 2 x 5,4
= 10,8 Ωm
2,4

 
sLW
16,0
.
1

2,4
10,8
 
2
16,0
11
1

x
Tahanan Secara Teoritis (Rth )
Rth =
=
= 2,57 ( 1 + 0,08 )
= 2,77 Ω
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya dapat
dilihat pada Tabel 12.

26. Menghitung Nilai Tahanan Elektroda Batang
Sebagai contoh perhitungan diambil data no 1
Pada tabel 1 untuk kondisi tanah Lembab dengan
kedalaman 3 meter, pada hari rabu, 10 juni 2009
dengan data sebagai berikut :
Dari data no.1 pada tabel 1 diketahui bahwa :
a. L = 3 m
b. Rp = 15,7 Ω
c. a = 0,0254 m
Untuk Mendapatkan Nilai  , dan Rth digunakan Persamaan Sebagai Berikut :
= Rp x L
= 15,7 x 3
= 47,1 Ωm
Tahanan Secara Teoritis (Rth )
L

2
 1
4

a
L
Ln
3.2
47,1

 1
0254,0
3,4
Ln
Rth =
=
= 15,7 Ω
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya dapat
dilihat pada Tabel 11

27. Meghitung Nilai Tahanan ( Sistem Grid ) Pararel Elektroda
Batang
Untuk Mendapatkan Nilai RPararel
digunakan Persamaan Sebagai Berikut
Rpararel
1
6,180
1

= 6,10
1

2,9
1

7
1

2,6
1
= 0,055 + 0,094 + 0,108 + 0,142 + 0,161
= 0,56 Ω
Rpararel =
56,0
1
= 0,178 Ω
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil analisa data
yang lain selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 10.
Sebagai contoh perhitungan diambil data
no 1 Pada tabel 2 untuk kondisi tanah
Kering dengan kedalaman 3 meter, 5
meter, 7 meter, 9 meter, 12 meter pada
hari rabu, 24 Juni 2009 dengan data
sebagai berikut :

28. Menghitung Nilai Tahanan ( Sistem Grid ) Pararel
Elektroda Plat
Sebagai contoh perhitungan diambil data no 5
Pada tabel 5 untuk kondisi tanah Kering dengan
Ukuran 1 x 1 meter2, 0,75 x 0,75 meter2, 0,5 x 0,5
meter2, 0,35 x 0,35 meter2, 0,25 x 0,25 meter2
pada hari rabu, 10 Juni 2009 dengan data sebagai
berikut :
Untuk Mendapatkan Nilai RPararel digunakan Persamaan Sebagai Berikut :
Rpararel
1
9,5
1

1,7
1

0,9
1

6,10
1
 6,12
1
592,0
1
=
= 0,169 + 0,140 + 0,111 + 0,093 + 0,079
= 0,592 Ω
Rpararel =
= 1,684 Ω
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 10

29. Menghitung Nilai Tahanan ( Sistem Grid ) Pararel
Elektroda Batang dan Plat
Rpararel
1
1,2
1

8,3
1
739,0
1
Sebagai contoh perhitungan diambil data no 1 Pada tabel 7
untuk kondisi tanah Kering dengan kedalaman 3 meter, pada hari
rabu, 2 September 2009 dengan data sebagai berikut :
Untuk Mendapatkan Nilai RPararel digunakan Persamaan
Sebagai Berikut :
=
= 0,476 + 0,263
= 0,739 Ω
Rpararel =
= 1,35 Ω
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 10

30. No
Terminal
E-P P-C ELEKTRODA
BATANG
ELEKTRODA
PLAT
ELEKTRODA
BATANG DAN
PLAT
(Ω) (Ω) (Ω)
1 4 5 0,178 1,572 1,35
2 5 6 0,179 1,62 1,4
3 6 7 0,968 1,655 1,4
4 7 8 0,998 1,672 1,48
5 8 9 1,069 1,684 1,32
Tabel 10. Data hasil Analisa (Sistem Grid) Pararel
Elektroda Batang, Elektroda Plat, dan Elektroda
Batang dan Plat.

31. No
Terminal Resivisitas Tanah (Ωm)
Tahanan (Ω)
Pengukuran Teoritis
E-P P-C 3 m 5 m 7 m 9 m 12 m 3 m 5 m 7 m 9 m 12 m 3 m 5 m 7 m 9 m 12 m
1 4 5 47,1 40 37,1 27,9 24 15,7 8 5,3 3,1 2,0 12,87 7,22 5,07 3,09 2,08
2 5 6 47,1 38,5 38,5 27,9 25,2 15,7 7,7 5,5 3,1 2,1 12,89 6,95 5,26 3,09 2,19
3 6 7 46,2 38 39,2 28,8 25,2 15,4 7,6 5,6 3,2 2,1 12,65 6,86 5,35 3,19 2,19
4 7 8 45,9 38,5 39,2 28,8 26,4 15,3 7,7 5,6 3,2 2,2 12,57 6,95 5,35 3,19 2,29
5 8 9 46,2 39 39,9 29,7 27,6 15,4 7,8 5,7 3,3 2,3 12,65 7,04 5,45 3,29 2,40
Tabel 11. Hasil Analisa Percobaan Pengukuran Tahanan
Pentanahan Pada Elektroda Batang.
Pada Tanggal 10 juni 2009. Pada Kondisi Tanah Lembab

32. No Terminal
Resivisitas Tanah (Ωm)
Tahanan (Ω)
Pengukuran Teoritis
E-P P-C 1 x 1 0,75 x
0,75
0,5 x
0,5
0,35 x
0,35
0,25 x
0,25
1 x 1 0,75 x
0,75
0,5 x
0,5
0,35 x
0,35
0,25 x
0,25
1 x 1 0,75 x
0,75 0,5 x 0,5
0,35 x
0,35
0,25 x
0,25
1
4 5 8,479 5,92 3,30 1,98 1,17 5,4 6,7 8,4 10,1 11,9 2,26 6,8 16,3 39,65 91,21
2
5 6 8,792 6,09 3,41 1,98 1,19 5,6 6,9 8,7 10,3 12,1 2,88 6,35 16,30 40,32 94,18
3
6 7 8,949 6,27 3,49 2,02 1,21 5,7 7,1 8,9 10,5 11,3 2,93 6,55 17,29 41,22 95,71
4
7 8 9,106 6,27 3,49 2,04 1,23 5,8 7,1 8,9 10,6 12,5 2,98 6,55 17,29 41,22 96,48
5
8 9 9,236 6,27 3,53 2,04 1,24 5,9 7,1 9,0 10,6 12,6 3,03 6,55 17,29 41,61 97,31
Tabel 12. Hasil Percobaan Pengukuran Tahanan
Pentanahan Pada Elektroda Plat.
Pada Tanggal 10 juni 2009. Pada
Kondisi Tanah Lembab

33. Data hasil percobaan penangkal petir dilab.
Tegangan tinggi
JARAK JARUM KE
PENANGKAL PETIR
JARAK SELA
BOLA
ARUS
BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 4.6 14 17.64 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 4.6 14 17.64 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 4.6 14 17.64 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 4.4 14 17.64 KV TEMBUS
12 MM 10 MM 4.4 14 17.64 KV TEMBUS
14 MM 10 MM 4.2 14 17.64 KV TEMBUS
15 MM 10 MM 4.2 14 17.64 KV TEMBUS
P = 95,5 Cm Hg / 955 mmHg
T = 29 ⁰C
TANGGAL 13 JUNI 2009
Tabel 13. Hasil Pengukuran
Elektroda Jarum dengan Penangkal
Petir.

34. JARAK JARUM KE
PENANGKAL PETIR
BOLA-BOLA
JARAK SELA
BOLA
ARUS BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 5.8 15 19.11 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 5.4 14 17.64 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 5.4 14 19.11 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 5.2 14 17.64 KV TEMBUS
12 MM 10 MM 4.8 14 18.22 KV TEMBUS
14 MM 10 MM 5.4 14 17.64 KV TEMBUS
15 MM 10 MM 4.8 14 17.64 KV TEMBUS
Tabel 14. Hasil Pengukuran Elektroda
Jarum dengan Penangkal Petir
dengan bola.

35. JARAK BOLA KE
PENANGKAL PETIR
JARAK SELA
BOLA
ARUS
BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 5,6 14 13,64 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 5,4 14 13,64 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 5,2 14 13,64 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 5 14 13,64 KV TEMBUS
12 MM 10 MM 4,8 14 13,64 KV T. TEMBUS
14 MM 10 MM 4,8 14 13,64 KV T. TEMBUS
15 MM 10 MM 5,4 14 17,64 KV T. TEMBUS
Tabel 15. Hasil Pengukuran Elektroda
Bola dengan Penangkal Petir .

36. JARAK BOLA KE
PENANGKAL PETIR
BOLA-BOLA
JARAK
SELA BOLA
ARUS
BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 4,8 13 11,76 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 4,8 13 11,76 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 5 14 14,70 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 5,2 14 17,64 KV TEMBUS
12 MM 10 MM 5,8 14 17,64 KV TEMBUS
14 MM 10 MM 6 14 17,64 KV TEMBUS
15 MM 10 MM 6,4 14 29,58 KV TEMBUS
Tabel 16. Hasil Pengukuran
Elektroda Bola dengan
Penangkal Petir dengan bola .

37. JARAK PLAT KE
PENANGKAL PETIR
JARAK SELA
BOLA
ARUS
BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 5,2 14 10,29 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 5,4 14 14,70 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 5,6 14 17,05 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 5,4 14 22,05 KV T. TEMBUS
12 MM 10 MM 5,4 14 17,64 KV T. TEMBUS
14 MM 10 MM 4,8 13 17,64 KV T. TEMBUS
15 MM 10 MM 4,8 13 17,64 KV T. TEMBUS
Tabel 17. Hasil Pengukuran
Elektroda Plat dengan Penangkal
Petir .

38. JARAK PLAT KE
PENANGKAL PETIR
BOLA-BOLA
JARAK SELA
BOLA
ARUS
BOCOR
( mA )
TEG.
TEMBUS
( KV )
TEG. PETIR
( KV )
KET
5 MM 10 MM 5,6 14 11,76 KV TEMBUS
7 MM 10 MM 5,8 14 17,64 KV TEMBUS
9 MM 10 MM 5,8 15 24,99 KV TEMBUS
10 MM 10 MM 5,8 15 24,99 KV T. TEMBUS
12 MM 10 MM 6 15 24,99 KV T. TEMBUS
14 MM 10 MM 6,2 15 23,52 KV T. TEMBUS
15 MM 10 MM 6,4 15 23,52 KV T. TEMBUS
Tabel 18. Hasil Pengukuran
Elektroda Plat dengan Penangkal
Petir dengan bola .

39. Menghitung Tegangan Tembus Pada Penangkal Petir Tanpa Bola.
Sebagai contoh perhitungan Analisa data Petir diambil data no 1 pada tabel 10 untuk elektroda jarum dengan penangkal petir.
Dari data no.1 pada tabel 10 diketahui bahwa :
P = 955 mmHg
T = 29 0C
effV
kVxx
eff
V 24,943264,172
max
Va. 
kV22,4375
29273
20273
1013
955
943,42
273
20273
1013
maxVVb. B







x
T
P
x
0,89955
943,24
4375,22
max
. 
V
B
V
FCc
= 17,64 kV
Untuk Mendapatkan Nilai VMax, VB, FC digunakan Persamaan Sebagai Berikut :
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya dapat
dilihat pada Tabel 19

40. Menghitung Tegangan Tembus Pada Penangkal Petir
Bola-bola.
effV
kVxx
eff
V 27,0215219,112
max
Va. 
kV24,3073
29273
20273
1013
955
327,0215
273
20273
1013
maxVVb. B







x
T
P
x
0,89955
27,0215
24,3073
max
. 
V
B
V
FCc
Sebagai contoh perhitungan Analisa data Petir diambil data no 1 pada tabel 11 untuk elektroda jarum dengan penangkal
petir bola-bola.
Dari data no.1 pada tabel 11 diketahui bahwa :
P = 955 mmHg
T = 29 0C
= 19,11 kV
Untuk Mendapatkan Nilai VMax, VB, FC digunakan Persamaan Sebagai Berikut :
Dengan cara yang sama, diperoleh hasil
analisa data yang lain selengkapnya dapat
dilihat pada Tabel 20

41. JARAK JARUM
KE
PENANGKAL
PETIR (mm)
JARAK
SELA
BOLA
(mm)
ARUS
BOCOR
(mA)
TEG.
TEMBUS
(kV)
TEG.
PETIR
(kV)
Vmax
(kV)
Vb
( kV)
Fc
5 10 4.6 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
7 10 4.6 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
9 10 4.6 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
10 10 4.4 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
12 10 4.4 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
14 10 4.2 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
15 10 4.2 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
.
Tabel 19. Hasil Analisa
Percobaan Pengukuran
Elektroda Jarum dengan
Penangkal Petir Tanpa Bola

42. JARAK JARUM KE
PENANGKAL PETIR
BOLA-BOLA (mm)
JARAK
SELA
BOLA (mm)
ARUS
BOCOR (
mA )
TEG.
TEMBUS ( KV
)
TEG.
PETIR (
KV )
Vmax (kV)
VB (
kV)
Fc
5 10 5.8 15 19.11 27.0215 24.3073 0.89955
7 10 5.4 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
9 10 5.4 14 19.11 27.0215 24.3073 0.89955
10 10 5.2 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
12 10 4.8 14 18.22 25.7631 23.1753 0.89955
14 10 5.4 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
15 10 4.8 14 17.64 24.943 22.4375 0.89955
Tabel 20. Hasil Analisa
Percobaan Pengukuran
Elektroda Jarum dengan
Penangkal Petir Bola-bola.

43. Pembahasan
Dari hasil pengujian sistem pentanahan yang
terpakai pada lokasi laboratorium energi dan
lokasi laboratorium tegangan tinggi dan
pentanahan elektroda pasak yang ditanam
masing-masing sedalam 3 m, 5 m, 7 m, 9 m, 12 m
dan elektroda plat dengan ukuran 1 x 1 meter2,
0,75x0,75 meter2, 0,5x0,5 meter2, 0,35x0,35
meter2, 0,25x0,25 meter2 yang umumnya layak
terpakai didapat nilai tahanan pentanahan
berkisar antara 2,5 – 180 Ohm.

44. Dari data diperoleh untuk pentanahan Elektroda batang untuk kedalaman
3 meter diperoleh tahanan pantanahan pada kondisi tanah kering berkisar 180 -
185 Ohm , Untuk kondisi tanah lembab berkisar 120 – 121,4 Ohm, Untuk
kondisi tanah basah berkisar 33,43 – 35,82 Ohm. Untuk elekroda batang yang
ditanam sedalam 5 meter diperoleh tahanan pantanahan pada kondisi tanah
kering berkisar 1,6 -13,5 Ohm, Untuk kondisi tanah lembab berkisar 7,71 –
7,723 Ohm, Untuk kondisi tanah basah berkisar 7,1 – 7,2 Ohm. Untuk elektroda
batang yang ditanam sedalam 7 meter diperoleh tahanan pantanahan pada
kondisi tanah kering berkisar 9,2 – 11,4 Ohm, Untuk kondisi tanah lembab
berkisar 7,0 – 7,2 Ohm, Untuk kondisi tanah basah berkisar 5,11 – 5,25 Ohm,
Untuk elektroda batang yang ditanam sedalam 9 meter diperoleh tahanan
pantanahan pada kondisi tanah kering berkisar 7,1 – 9,0 Ohm, Untuk kondisi
tanah lembab berkisar 3,09 – 3,35 Ohm, Untuk kondisi tanah basah berkisar 2,2
– 2,4 Ohm, Untuk elektroda batang yang ditanam sedalam 12 meter diperoleh
tahanan pantanahan pada kondisi tanah kering berkisar 6,2 – 8,1 Ohm, Untuk
kondisi tanah lembab berkisar 2,41 -3,09 Ohm, Untuk kondisi tanah basah
berkisar 1,8 – 2,1 Ohm.

45. Sedangkan untuk elektroda Plat dengan ukuran 1 x 1
meter2 didapat nilai tahanan untuk tanah kering berkisar
antara 5,6 – 6,2 Ohm, Untuk tanah lembab berkisar 5,29 –
5,38 Ohm, Untuk tanah basah berkisar 5,2 – 5,9 0hm, pada
elektroda plat ukuran 0,75 x 0,75 meter2 didapat nilai
tahanan untuk tanah kering berkisar antara 6,9 – 7,4 Ohm,
Untuk tanah lembab berkisar 6,39 – 6,65 Ohm, Untuk tanah
basah berkisar 5,6 – 6,2 Ohm, pada elektroda plat ukuran 0,5
x 0,5 meter2 didapat nilai tahanan untuk tanah kering
berkisar antara 9,1 – 9,6 Ohm, Untuk tanah lembab berkisar
8,4 – 10,6 Ohm, Untuk tanah basah berkisar 8,6 – 8,7 Ohm,
pada elektroda plat ukuran 0,35 x 0,35 meter2 didapat nilai
tahanan untuk tanah kering berkisar antara 10,1 – 10 ,7
Ohm, Untuk tanah lembab berkisar 9,88 – 16,72 Ohm,
Untuk tanah basah berkisar 9,5 – 9,8 Ohm, pada elektroda
plat ukuran 0,25 x 0,25 meter2 didapat nilai tahanan untuk
tanah kering berkisar antara 11,6 – 12,5 Ohm, Untuk tanah
lembab berkisar 11,5 – 13,2 Ohm, Untuk tanah basah
berkisar 11,0 – 11,1 Ohm.

46. Data yang diperoleh finial petir dilakukan dilaboratorium
tegangan tinggi dengan bebagai variasi elektroda yang berbeda.
Variasi yang dilakukan pengujian ada 3, yaitu elektroda jarum,
elektroda bola, elektroda plat. Pengujian yang dilakukan
dengan elektroda jarum dengan penangkal petir tanpa bola
diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 5,88 – 30,87 KV, dan
elektroda jarum dengan penangkal petir memakai bola-bola
diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 19,11 – 33,81 KV,
pengujian dengan menggunakan elektroda bola-bola dengan
penangkal petir tanpa bola diperoleh nilai tegangan tembus
berkisar 4,41 – 17,64 KV, dan elektroda bola-bola dengan
penangkal petir memakai bola-bola diperoleh nilai tegangan
tembus berkisar 11,76 – 29,58 KV, pengujian dengan
menggunakan elektroda plat dengan penangkal petir tanpa
bola-bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 5,29 –
27,93 KV, dan elektroda plat dengan penangkal petir memakai
bola-bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 11,76 –
32,34 KV.

47. Dari hasil pengamatan pun ditemukan
beberapa faktor yang dapat mempengaruhi
sistem pentanahan yang senantiasa dapat
menentukan baik tidaknya sistem
pentanahan.
Faktor – faktor tersebut antara lain :
perubahan iklim, kandungan air dan zat
elektrolit yang didalamnya terdapat
mineral-mineral dan garam-garam.

48. Data yang diperoleh finial petir dilakukan dilaboratorium
tegangan tinggi dengan bebagai variasi elektroda yang berbeda.
Variasi yang dilakukan pengujian ada 3, yaitu elektroda jarum,
elektroda bola, elektroda plat. Pengujian yang dilakukan dengan
elektroda jarum dengan penangkal petir tanpa bola diperoleh nilai
tegangan tembus berkisar 5,88 – 30,87 KV, dan elektroda jarum
dengan penangkal petir memakai bola-bola diperoleh nilai
tegangan tembus berkisar 19,11 – 33,81 KV, pengujian dengan
menggunakan elektroda bola-bola dengan penangkal petir tanpa
bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 4,41 – 17,64 KV,
dan elektroda bola-bola dengan penangkal petir memakai bola-
bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 11,76 – 29,58 KV,
pengujian dengan menggunakan elektroda plat dengan penangkal
petir tanpa bola-bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar
5,29 – 27,93 KV, dan elektroda plat dengan penangkal petir
memakai bola-bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar
11,76 – 32,34 KV.

49. Metode – metode Pentanahan yang Baik :
Metode yang paling sederhana dan biasa digunakan
adalah metode merger tanah, metode ini menggunakan
elektroda tanah (batang pasak).
Metode merger menjelaskan bahwa elektroda tanah
dari pasak E yang ditanam, dan diandaikan ada potensial
antara pasak E dan pasak R yang ditanam pada jarak
tertentu (lihat Gambar 4). Arus yang mengalir diukur dengan
amperemeter, pada potensial antara pasak E dengan pasak
P akan terukur oleh voltmeter. Menurut hukum Ohm, beda
potensial ini berbanding lurus dengan tahanan-tahanan yang
dirumuskan dengan :
V = I  R
Dimana :V = Tegangan (Volt)
I = Arus (Ampere)
R = Tahanan (Ohm)
V
A
Sumber
bolak-balik
PRE
Metode Merger Tanah

50. •Keadaan tanah kering
1. Warnanya coklat kemerah-merahan.
2. Temperaturnya 29C (kondisi cerah).
•Keadaan tanah basah :
1. Warnanya coklat kehitam-hitaman.
2. Temperaturnya 20C- 25C.
3. Terdapat genangan air (kondisi hujan).
•Keadaan tanah lembab
1. Warnanya coklat kekuningan.
2. Temperaturnya 25C- 28C.
3. Kondisi berawan (setelah/sebelum hujan).
Berdasarkan pada waktu pengambilan data kondisi tanah bermacam-macam.
Di bawah ini djelaskan keterangan tentang keadaan tanah tersebut:

51. PENUTUPKesimpulan
pentanahan elektroda batang dan plat
1. Dari hasil pengujian sistem pentanahan yang terpakai pada lokasi
laboratorium energi dan lokasi laboratorium tegangan tinggi dan
pentanahan elektroda pasak yang ditanam masing-masing sedalam 3
meter, 5 meter, 7 meter, 9 meter, 12 meter dan elektroda plat dengan
ukuran 1 x 1 meter2, 0,75x0,75 meter2, 0,5x0,5 meter2, 0,35x0,35 meter2,
0,25x0,25 meter2 yang umumnya layak terpakai didapat nilai tahanan
pentanahan berkisar antara 2,5 – 180 Ohm.
2. Dari data diperoleh untuk pentanahan Elektroda batang untuk
kedalaman 3 meter, 5 meter, 7 meter, 9 meter, 12 meter dalam
kondisi kering diperoleh nilai tahanan pentanahan berkisar 1,6 –
9,0 Ohm. Untuk Kondisi tanah lembab diperoleh nilai tahanan
pentanahan berkisar 2,41 – 7,72 Ohm. Untuk kondisi tanah basah
diperoleh nilai tahanan pentanahan berkisar 1,8 – 5,25 Ohm.

52. 3. Dari data diperoleh untuk pentanahan Plat batang untuk ukuran 1
x 1 meter2, 0,75 x 0,75 meter2, 0,5 x 0,5 meter2, 0,35 x 0,35 meter2, 0,25
x 0,25 meter2 dalam kondisi kering diperoleh nilai tahanan
pentanahan berkisar 5,6 – 12,5 Ohm. Untuk Kondisi tanah lembab
diperoleh nilai tahanan pentanahan berkisar 5,29 – 11,5 Ohm.
Untuk kondisi tanah basah diperoleh nilai tahanan pentanahan
berkisar 5,2 – 9,8 Ohm
4.Dari data yang diperoleh untuk Pengukuran Tahanan yang terkecil untuk
elektroda Batang yaitu elektroda yang kedalaman 12 meter dengan nilai
tahanan 2,9 Ohm kondisi tanah kering, dan kondisi tanah lembab nilai
tahanannya 2,34, dan kondisi tanah basah bernilai 2,2 Ohm. Untuk
Pengukuran Tahanan yang terkecil untuk elektroda Plat yaitu elektroda
yang mempunyai luas 1 x 1 m2 dengan nilai tahanan 6,2 Ohm kondisi
tanah kering, dan kondisi tanah lembab nilai tahanannya 5,82 Ohm, dan
kondisi tanah basah bernilai 5,3 Ohm.

53. 5. Dari hasil data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa hasil perhitungan
secara teori dan praktek pada elektroda Batang sudah sangat mendekati,
sedangkan untuk elektroda Plat ukuran 1x1 m2 sampai 0,5 m2 sudah
mendekati secara pengukuran, tetapi ukuran 0,35 m2 sampai 0,25 m2 jauh
lebih besar dari tahanan secara teoritis.
6. Data yang diperoleh untuk Penangkal petir dilakukan dilaboratorium
tegangan tinggi dengan bebagai variasi elektroda yang berbeda maka dapat
disimpulkan bahwa Penangkal Petir tanpa Bola-bola mempunyai tegangan
tembus berkisar 4,41 – 30,87 KV. Sedangkan Penangkal Petir dengan Bola-
bola mempunyai tegangan tembus berkisar 11,76 – 33,81 KV.
7. Untuk Elektroda Bola dengan Penangkal petir tanpa bola di peroleh nilai
tegangan tembus berkisar 4,41 – 17,64 kV, dan Penangkal petir memakai
bola-bola diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 5,88 – 29,58 kV. Untuk
Elektroda Plat dengan penangkal petir tanpa bola diperoleh nilai tegangan
tembus berkisar 5,29 – 27,93 kV, dan penangkal petir memakai bola-bola
diperoleh nilai tegangan tembus berkisar 5,29 – 32,34 kV. Jadi dapat
disimpulkan bahwa jika penangkal petir memakai bola-bola nilai tegangan
tembusnya akan semakin besar, dan dapat mengamankan peralatan
Laboratorium Teknik Konversi Energi dari sambaran Petir.

54. Saran
1. Berdasarkan hasil yang diperoleh pada penelitian ini maka
disarankan supaya dapat mempertimbangkan akan
pentingnnya pentanahan pada semua hal yang berhubungan
dengan aliran listrik sebagai elemen pengaman jika ada
gangguan baik berupa sambaran petir, hubung singkat atau
kerusakan isolasi pada sumber yang menggunakan aliran
listrik.
2. Dalam hal Percobaan Penangkal Petir Kami hanya
melakukan percobaan di Laboratorium Tegangan Tinggi
Implus, diharapkan Kedepannya dapat di lakukan
Percobaan Langsung dengan Petir.

55. VI. LAMPIRAN
Lampiran 1. Finial petir, Kawat pentanahan,Batang Pentanahan dan Plat Tembaga

56. Lampiran 2. Pengecetan Menara penangkal petir

57. Lampiran 3. Lubang sedalam 2 meter untuk pentanahan plat

58. Lampiran 4. Pembuatan Elektroda Plat

59. Lampiran 5. Pemasangan Pentanahan Elektroda Batang

60. Lampiran 6. Pemasangan pentanahan Elektroda Batang

61. Lampiran 7. Pembuatan Elektroda Plat

62. Lampiran 8. Pemasangan Elektroda Plat

63. Lampiran 9. Pengeboran untuk Pentanahan Elektroda Batang

64. Lampiran 10. Peneboran telah mencapai kedalam 3 meter

65. Lampiran 11. Pemasangan Menara untuk Finial Petir

66. Lampiran 12.Pemasangan Papan Nama

67. Lampiran 13. Mahasiswa IIIB sementara menyambungkan Alat
Ukur dengan Elektroda Pentanahan. Dalam rangka Praktikum
Pentanahan.

68. Lampiran 14 Mahasiswa IIIB sementara mencatat data Pengukuran
Pentanahan

69. Lampiran 15. Pembuatan dan Penelitian Finial Petir yang telah selesai.