Analisis Stratified Grounding Menggunakan Finite Element Method (FEM)

Abstract

pendekatan Finite Element Method/FEM sebagai solusi untuk menurunkan resistansi pentanahan. Sistem grounding diuji dengan tiga model kombinasi susunan tanah: Model A (pasir–kerikil–tanah liat), Model B (tanah liat–pasir–kerikil), dan Model C (kerikil–tanah liat–pasir). Setiap model diuji secara eksperimental menggunakan earth tester metode tiga titik, serta disimulasikan menggunakan MATLAB PDE Toolbox dengan pendekatan elliptic PDE. Untuk mensimulasikan kondisi musim hujan dan kemarau, dilakukan pengujian pada dua jenis kelembapan: air biasa dan air garam, dengan volume bervariasi dari 0 hingga 19 liter. Hasil penelitian menunjukkan bahwa resistansi tanah menurun seiring meningkatnya kelembapan, dan model B memberikan performa terbaik dengan resistansi paling rendah. Penambahan air garam lebih signifikan dalam menurunkan resistansi dibandingkan air biasa. Simulasi FEM menunjukkan distribusi arus yang lebih merata pada model dengan lapisan tanah liat di bawah. Validasi antara simulasi dan data lapangan menghasilkan nilai yang relatif dekat, dengan selisih kurang dari 10% pada sebagian besar skenario. Penelitian ini menunjukkan bahwa pendekatan stratifikasi tanah dapat meningkatkan efektivitas sistem pentanahan, dan simulasi FEM dapat dijadikan acuan dalam perancangan sistem grounding yang efisien dan sesuai standar.