Posted On : 22/11/2020
Dalam sebuah instalasi listrik rumah, grounding listrik wajib dipasang untuk keselamatan bagi penghuni rumah. Namun, masih banyak yang kurang memahami akan pentingnya pemasangan grounding atau arde ini, sehingga mereka tidak merasa keberatan jika instalasi listrik di rumah tidak perlu di pasang kabel arde. Untuk itu sepenting apakah kabel arde ini ? apa saja fungsi dan cara pemasangan grounding listrik yang baik?
Pengertian Grounding Listrik
Grounding atau pertanahan atau yang sering disebut dengan Arde adalah suatu jalur kabel tersendiri yang dipasang pada instalasi listrik rumah menuju titik pertanahan (bumi) dan tidak menyambung secara langsung dengan kabel-kabel lainnya pada instalasi listrik tersebut.
Grounding listrik juga bisa diartikan sebagai sistem pertanahan pada suatu instalasi listrik yang mampu meniadakan beda potensial dengan cara mengalirkan arusnya ke tanah atau bumi. Yang dimaksud beda potensial yaitu berupa kebocoran arus listrik atau sambaran petir.
Cara pemasangan grounding ini yaitu menggunakan sebuah elektroda khusus pembumian yang ditanam di dalam tanah. Sedangkan kabelnya menggunakan kabel arde yang memiliki ciri khas warna yakni hijau atau kuning strip hijau.
Mengapa di alirkan ke tanah ? karena tanah atau bumi memiliki massa dan volume yang sangat besar sehingga bisa menetralkan adanya muatan listrik yang sangat besar sekalipun itu petir.
Fungsi Grounding Listrik
Fungsi utama dari pemasangan grounding pada instalasi listrik di rumah yaitu memberikan perlindungan dan keamanan pada seluruh jaringan listrik. Untuk lebih jelas dan lengkap, mengenai beberapa fungsi grounding :
- Untuk Keselamatan, fungsi grounding pertama yaitu sebagai penghantar arus listrik ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran listrik sehingga tidak sampai menimbulkan bahaya ( kesetrum, korsleting bahkan kebakaran). Misalnya adalah saat penggunaan setrika listrik, dimana jika terjadi tegangan yang bocor atau hubungan singkat, maka tegangan tersebut akan di alirkan ke tanah melalui kabel arde, dan tidak akan mengalir ke badan pengguna.
- Sebagai Penangkal Petir, fungsi grounding kedua yakni mampu menghantarkan arus listrik yang berkapasitas besar langsung ke tanah atau bumi. Pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk penangkal petir, pemasangannya harus terpisah lokasinya satu sama lain.
- Pengaman peralatan listrik, disini grounding mampu mencegah terjadinya kerusakan yang diakibatkan adanya bocor tegangan.
Listrik AC dan DC
Kelistrikan secara umum ada 2 jenis berdasarkan sifat gelombangnya yaitu listrik AC (alternating current) atau arus bolak-balik dan listrik DC (direct current) atau arus searah. Pada listrik AC ada 2 macam sistem 1 fasa dan 3 fasa.
Tegangan AC (Alternating Current)/bolak-balik
AC adalah singkatan dari Alternating Current, yaitu Listrik arus bolak-balik. Dinamakan demikian karena listrik ini mempunyai bentuk gelombang sinusoidal. Artinya adalah listrik ini mempunyai polaritas yang berubah-ubah antara kutub positif dan negative.
Pengertian 1 Phase / Fasa Tunggal
Di dunia kelistrikan, pada listrik AC ini ada 2 sistem yang dikenal yaitu system 1 phase atau biasa disebut dengan single phase dan 3 phase. Tegangan 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kabel penghantar yaitu 1 kabel di fungsikan phasa dan 1 kabel lagi di fungsikan sebagai netral. Lihat pembahasan lebih lengkap di “Pengertian 1 Phase dalam Kelistrikan”.
Di Indonesia, sistem 1 phase ini mempunyai tegangan 220VAC. Sedangkan di berbagai negara, besar tegangan 1 phase ini bervariasi. Untuk lebih detilnya dapat di lihat di “daftar table tegangan 1 phase”.
Pengertian 3 Phase / 3 Fasa
Untuk memenuhi kebutuhan dalam suplai daya listrik, sistem 1 phase dikembangkan menjadi 3 phase. Sistem ini menggunakan 3 gelombang sinusoidal yang mempunyai perbedaan sudut phase masing-masing 120 derajat. Berikut adalah gambaran mengenai gelombangnya.
Di Indonesia, sistem 3 phase umumnya diterapkan pada jaringan listrik yang disuplai oleh PLN mulai dari pembangkit sampai Jaringan Tegangan Rendah (JTR) yang berada di depan rumah pelanggan.
Pelanggan listrik perumahan dengan daya dibawah 3500VA, menerima aliran listrik system 1 phase dengan menggunakan 2 penghantar yaitu kabel phase dan netral. Sedangkan pelanggan listrik daya diatas 3500VA, baik perumahan atau industry, akan menerima aliran listrik 3 phase dengan menggunakan 4 penghantar yaitu 3 penghantar phase dan 1 netral.
Sistem 3 phase yang diterapkan PLN menggunakan tegangan 380V. Tetapi ada juga industry yang mempunyai pembangkit sendiri menggunakan tegangan 400VAC, 480VAC atau 690VAC.
Hubungan bintang (“Y” atau star)
Ciri khas dari hubungan star ini adalah symbol menyerupai huruf alphabet Y terbalik. Pada rangkaian bintang/star ini memiliki titik tengah (dalam hal ini =x), yang biasanya dihubungkan dengan penghantar Netral.
Bila tegangan kerja 380VAC, maka dapat diartikan bahwa:
Tegangan Phase to phase
- Titik a – c: 380VAC
- Titik a – b: 380VAC
- Titik c – b: 380VAC
Tegangan Phase to netral
- Titik a – x: 220VAC
- Titik b – x: 220VAC
- Titik c – x: 220VAC
Berikut ini adalah gambar rangkaian star/bintang
Dalam hubungan bintang ini, jika hambatan atau beban listriknya seimbang (Ra = Rb = Rc) dan disuplai oleh tegangan listrik yang sama besar, maka akan menghasilkan arus phase yang sama dan akibatnya titik “X” yang dihubungkan ke penghantar netral akan mempunyai arus nol.
Hubungan Delta
Ciri khas dari hubungan delta ini adalah symbol segitiganya. Pada rangkaian delta ini tidak terdapat titik tengah sebagai pusat/netral. Bila titik-titik ujungnya di ukur maka ini akan mengukur phase to phase. Bila tegangan kerja 380VAC, maka dapat diartikan bahwa:
- Titik a – c: 380VAC
- Titik a – b: 380VAC
- Titik c – b: 380VAC
Berikut ini adalah gambar rangkain delta
System 3 phase diterapkan mulai dari motor listrik, transformer/trafo, generator, system transmisi, power distribution/distribusi tenaga.
Mengapa Ada Sistem 3 phase?
Sistem 3 phase dikembangkan karena memiliki keunggulan yaitu daya yang ditransmisikan bisa lebih besar dibanding system 1 phase dengan besar penghantar dan arus listrik yang sama. Karena itu mulai dari pembangkitan sampai distribusi, sistem 3 phase ini digunakan.
Pada motor listrik, system 3 phase memberikan daya torsi motor yang lebih besar dibandingkan dengan motor 1 phase. Dengan medan magnet berputar yang dihasilkan sistem 3 phase dengan arah dan besaran konstan yang disederhanakan, maka akan menyederhanakan disain atau konstruksi motor listrik.
Penggunaan Warna Kabel 3 Phase
Secara keseluruhan, sistem 3 phase ini mempunyai 4 penghantar atau kabel yaitu: 3 kabel untuk phase L1, L2, L3 dan netral serta ditambah kabel ke-5 yang berfungsi sebagai grounding. Penggunaan warna kabel ini telah diatur oleh standar nasional dan internasional. Berikut ini adalah rangkuman table yang mengatur colour coding/kode warna kabel.
Referensi
- IEC 60446 Identification of conductors by colours or alphanumerics
- AS/NZS 3000 Electrical Installations
- BS 7671 Requirements for Electrical Installations
- PUIL (2011) Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011
Itulah pemahaman dasar mengenai system 3 phase dan beberapa standar yang bisa dijadikan referensi dalam menentukan warna kabel berdasarkan fungsinya. Secara umum, kita menggunakan PUIL sebagai acuan nasional. Tapi tidak tertutup kemungkinan ada instalasi listrik yang menggunakan standar international dalam instalasi listriknya, sesuai dengan permintaan pengguna.
Pada sistem distribusi listrik yang baik, terdapat 3 jenis kabel, yaitu:
- Kabel fasa (kabel api/positif)
- Kabel netral (kabel negatif)
- Kabel pembumian (Grounding)
Masing-masing kabel tersebut memiliki fungsi yang spesifik dan penting dalam menunjang infrastruktur kelistrikan yang aman dan stabil:
| Fasa (R, S, T) | Netral | Pembumian | |
| Warna | Merah / Kuning / Hitam | Biru | Loreng hijau-kuning |
| Fungsi | Membawa arus listrik dari sumber (trafo) | Membawa arus listrik kembali ke sumber (trafo) | Membawa arus listrik yang bocor ke tanah |
Tentu saja, ketika salah satu dari kabel-kabel tersebut tidak difungsikan sebagaimana mestinya, akan terjadi gangguan hingga ancaman keselamatan. Dalam kasus penggabungan kabel netral dan ground (pembumian), perubahan fungsi tersebut dapat terjadi.
Jika Anda adalah seorang profesional di ketenagalistrikan, mungkin Anda pernah mendengar konsep yang sangat populer, namun merupakan miskonsepsi berikut:
| Salah (Miskonsepsi) | Benar |
| “Arus listrik akan mengambil jalur terpendek ke tanah” | Arus listrik tidak hanya mengambil jalur terpendek ke tanah (atau jalur dengan resistansi paling rendah), tapi semua jalur yang ada |
| “Arus listrik selalu berusaha mencari jalan menuju ke tanah” | Arus listrik berusaha mencari jalan kembali ke sumber (trafo) |
Dalam sistem distribusi listrik yang aman, arus listrik akan mengalir dari sumber melalui kabel fasa menuju beban, dan kembali ke sumber melalui kabel netral tanpa melalui jalur lainnya.
Ketika kabel netral dan ground digabung, maka arus listrik akan kembali ke sumber bukan hanya melalui kabel netral, tetapi juga melalui kabel ground.
Kabel netral, seperti kabel fasa, terinsulasi dari sentuhan langsung oleh manusia. Tetapi tidak demikian dengan kabel ground, karena mereka tersambung langsung dengan bagian logam eksternal beban. Ketika manusia menyentuh bagian logam tersebut, maka arus listrik akan kembali ke sumber melalui kabel netral, kabel ground dan manusia tersebut. Atau dengan kata lain, akan terjadi bahaya tersengat listrik.