Fungsi Sistem Ground pada Rangkaian Elektronika

Dalam sistem rangkaian elektronika ada dua macam sumber energi listriknya yaitu:

• AC yang bersumber dari listrik PLN
• DC yang bersumber dari baterai/accu

Rangkaian elektronika AC maupun DC memiliki sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”.

Titik “nol” pada listrik AC & DC

Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu.

Sedangkan pada rangkaian AC, ground merupakan jalur listrik yang berhubungan dengan sistem pentanahan.

Dengan demikian pada sistem kelistrikan DC terdapat 2 kabel utama yang bersumber dari kutub positif (+) dan kutub negatif (-), sedangkan pada sistem kelistrikan AC terdapat 3 kabel utama yaitu fasa (L), netral (N), dan ground (GND).

Pada gambar di atas, jalur ground digambar kuning, fasa (Line) merah, dan netral biru. Pada instalasi sungguhan, warna kabel mengikuti PUIL 2011: fasa coklat (pada 3 fasa: coklat, hitam, abu-abu), netral biru, dan ground (PE) hijau-kuning.

Kualitas jalur ground yang baik akan berpengaruh pada hasil rangkaian yang kita buat.

Apa yang terjadi jika sistem ground pada rangkaian elektronika kurang baik?

Sebagai contoh rangkaian sound sistem yang menggunakan sistem kelistrikan DC, apabila ground kurang baik maka akan terasa suara “mendengung“ .

Pada rangkaian AC, ground yang buruk atau tidak tersambung membuat arus bocor tidak tersalurkan ke tanah. Akibatnya bodi logam peralatan bisa bertegangan dan menyetrum orang yang menyentuhnya. Rasa nyetrum saat menyentuh bodi alat adalah tanda bahaya, bukan hal biasa: hentikan pemakaian dan minta instalasi diperiksa teknisi.

Cara membuat ground yang baik pada rangkaian DC adalah memakai kabel ground yang cukup besar, sambungan yang kencang dan bebas karat, serta satu titik ground bersama untuk menghindari dengung.

Cara mengukur nilai sistem ground pada alat elektronika

Selanjutnya, untuk mengetahui kualitas dari suatu sistem ground pada rangkaian elektronika AC kita dapat menggunakan alat earth tester / grounding tester.

Untuk mengukur sistem grounding, selektor diatur pada rentang terkecil, misalnya 20 Ohm, agar nilai tahanan yang kecil terbaca lebih teliti.

Sebagai patokan umum, tahanan pembumian instalasi rumah sebaiknya tidak lebih dari 5 Ohm; peralatan elektronik sensitif dan sistem komunikasi biasanya menuntut nilai lebih kecil, sekitar 1–2 Ohm.

Earth tester biasanya dilengkapi dengan 3 buah kabel yang cukup panjang serta 2 buah tombak kecil yang nantinya ditancapkan ke tanah dengan jarak tombak satu dengan yang lain kira-kira 10 meteran.

Lalu 1 kabel sisanya disambungkan ke jalur ground rangkaian listrik.

Yang harus diperhatikan pada saat kita mengukur ground untuk instalasi listrik, pastikan jalur ground sementara diputus dahulu dari rangkaian instalasi listrik. Lakukan ini hanya saat listrik dimatikan (MCB utama OFF), karena selama ground terlepas peralatan tidak terlindungi dari arus bocor. Pekerjaan ini sebaiknya dilakukan teknisi listrik.

Setelah selesai pengukuran, barulah jalur ground kita sambungkan lagi ke rangkaian instalasi listrik.

Berikut ini adalah gambar salah satu contoh dari titik grounding yang ada pada instalasi listrik di rumah.

Anak panah warna kuning yang ada di gambar menunjukan titik groundingnya dari suatu rangkaian listrik.

Selanjutnya dari titik tersebut akan dihubungkan ke instalasi listrik dengan menggunakan kabel grounding seperti contoh di bawah ini.

Di pasaran tersedia kabel ground dengan berbagai ukuran penampang, dari 2,5 mm² hingga 50 mm². Ukuran kabel dinyatakan dengan luas penampang (mm²), bukan diameter, dan dipilih sesuai kebutuhan instalasi.

Menurut PUIL 2011, warna kabel ground (PE) adalah hijau-kuning (loreng hijau dan kuning). Warna ini tidak boleh dipakai untuk kabel fasa atau netral.

Penerapan Grounding Listrik pada Penangkal Petir

Selain digunakan untuk mendukung sistem ground pada rangkaian elektronika, biasanya kabel ground dipakai untuk kabel penangkal petir.

Ada 2 macam penangkal petir :

Penangkal Petir Jenis Konvensional

Penangkal petir ini bersifat pasif: batang di puncak bangunan menunggu sambaran petir, lalu arus petir disalurkan ke tanah melalui kabel penghantar dan sistem grounding. Penangkal petir melindungi bangunan dan penghuninya dari sambaran langsung, tetapi tidak menjamin alat elektronik aman. Untuk melindungi peralatan dari lonjakan tegangan akibat petir, dipasang arrester atau surge protection device (SPD) di panel listrik.

Penangkal Petir Elektrostatis

Penangkal petir elektrostatis, yang sering disebut penangkal petir aktif, adalah model yang lebih baru daripada batang konvensional.

Menurut pembuatnya, kepala penangkal ini memancarkan muatan lebih awal sehingga menjadi titik sambaran yang dipilih petir, dengan radius perlindungan sekitar 50–150 meter tergantung spesifikasinya. Radius ini adalah klaim spesifikasi pabrik, jadi pemasangannya tetap perlu dirancang oleh ahli proteksi petir.

Kedua model penangkal petir tersebut diperlukan sistem grounding yang cukup baik yaitu nilainya harus di bawah 5 Ohm.

Caranya dengan menancapkan batang pipa galvanis tegak lurus ke dalam tanah, pada contoh ini sedalam kira-kira 12 meter. Kedalaman sebenarnya tergantung jenis dan kelembapan tanah di lokasi.

Pipa galvanis tersebut diisi dengan kabel grounding penghantar arus listrik jenis BC atau kabel NYA berpenampang besar, misalnya 50 mm² atau 70 mm², yang dipasang sedemikian rupa di ujung bagian bawah pipa.

Selanjutnya kabel tersebut di hubungkan ke terminal di bak kontrol, dan kita cek dengan alat earth tester.

Jika nilai grounding sudah di bawah 5 Ohm maka siap untuk dikoneksikan ke alat penangkal petir.

Namun jika nilai grounding masih diatas 5 Ohm, maka perlu menancapkan pipa galvanis lagi seperti di atas dengan jarak minimal 5meter dari tempat yang tadi dan selanjutnya kabelnya dipararel satu dengan yang lain.

Tampak 4 buah grounding untuk rumah yang siap digunakan. Pemasangan kabel sistem grounding seperti gambar diatas sangat diperlukan dalam pemasangan alat penangkal petir.

Mengingat kerusakan yang ditimbulkan akibat sambaran petir dapat membahayakan peralatan serta untuk keselamatan manusia yang berada di dalam gedung tersebut.

Wah, setelah membaca artikel ini jadi semakin banyak tahu ya!

Jangan lupa untuk baca artikel lainnya hanya di s-gala.com ya!

Butuh stok lampu untuk dijual lagi? S-Gala mengirim dari gudang Bandung ke seluruh Indonesia, dengan COD untuk Jawa & Bali. Belanja mulai Rp50 ribu; begitu total belanja lampu LED mencapai Rp300 ribu, harga reseller langsung berlaku. Panduannya ada di halaman cara mulai jualan lampu, atau tanyakan ke admin lewat WhatsApp 0812-2276-8892.