1. Resistansi Bumi
Sistem pembumian merupakan suatau perangkat instalasi yang berfungsi untuk melepaskan arus petir ke dalam bumi. Salah satu kegunaannya adalah untuk melepas muatan arus gangguan. Tingkat kehandalan sebuah pembumian ada di nilai konduktivitas logam terhadap tanah yang ditancapinya. Semakin konduktif tanah terhadap benda logam semakin baik. Aspek yang mempengaruhi resistansi bumi
a. Kadar Air
Bila air tanah dangkal, maka nilai tahanan sebaran mudah didapatkan sebab sela-sela tanah mengandung cukup air bahkan berlebih, sehingga konduktivitas tanah akan semakin baik. Unsur Kimia dalam tanah Fosfor, Kalium, Kalsium, Magnesium, Belerang, Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Tembaga (Cu)
b. Mineral atau garam
Kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan sebaran/resistansi karena semakin berlogam dan bermineral tinggi, maka tanah semakin mudah mengahantarkan listrik. Jembatan garam ini diisi dngan larutan elektrolit KCl, FUngsinya adalah untuk menghantarkan arus listrik antara kedua elektrolit yang berada dalam bejana.
c. Tingkat keasaman
Semakin asam (PH <7) tanah, maka arus listrik semakin mudah dihantarkan. Contohnya HCl, HCl03, H2SO4, HNO3. Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion.
d. Tekstur tanah
Untuk daerah yang bertekstur pasir dan berpori, akan sulit untuk mendapatkan tahanan yang baik karena jenis tanah seperti ini, air dan mineral mudah hanyut dan tanah mudah kering.
Arus dapat diteruskan melalui bumi dengan menggunakan elektroda tanah. Elektroda pembumian adalah bagian konduktif, yang dapat tertanam pada media konduktif tertentu, dalam kontak listrik terkait dengan bumi. Tujuannya adalah untuk menjamin keamanan dengan menyediakan akses yang efektif ke bumi untuk arus gangguan.
Ketika perbedaan potensial diterapkan antara dua elektroda, medan saat ini pasti akan teraliri ke tanah. Kita sekarang mempertimbangkan tanah homogen dan isotropik2, dan elektroda hemisferis.
Jadi seperti yang Anda lihat, bumi dapat dimodelkan dengan serangkaian cangkang hemisferis, dan dengan mengintegrasikan rumus sebelumnya, resistansi total Rg dari elektroda hemisferis terhadap arus akan ditemukan. Jelaskan tentang "rho".
Seperti yang ditunjukkan pada IEEE Std 142 ™ [B86]. Efek suhu pada resistivitas tanah hampir dapat diabaikan untuk suhu di atas titik beku. Pada 0 ° C, air di tanah mulai membeku dan resistivitas meningkat dengan cepat. Kurva 3 menunjukkan variasi khas ini untuk tanah lempung berpasir yang mengandung 15,2% kelembaban menurut beratnya.
Saat ini dengan cara praktis kita dapat menemukan nilai 'rho' lebih mudah dengan menggunakan tester bumi, seperti pada gambar ini adalah bagaimana mengukur resistivitas bumi.
2. Potensial Tanah
Earth Potential Rise (EPR) disebabkan oleh gangguan listrik yang terjadi di gardu listrik, pembangkit listrik, atau saluran transmisi tegangan tinggi.
Arus hubung singkat mengalir melalui struktur pabrik dan peralatan ke elektroda pembumian. Resistensi Bumi adalah nol, sehingga arus yang disuntikkan ke bumi pada elektroda pembumian menghasilkan potensi kenaikan sehubungan dengan titik referensi yang jauh. Peningkatan potensial yang dihasilkan dapat menyebabkan tegangan berbahaya, ratusan meter jauhnya dari lokasi gangguan yang sebenarnya. Banyak faktor yang menentukan tingkat bahaya, termasuk: arus gangguan yang tersedia, jenis tanah, kelembaban tanah, suhu, lapisan batuan yang mendasarinya, dan waktu pembersihan untuk menyela gangguan.
Pada r = r0, kita memperoleh total potensial bumi VG, juga disebut sebagai kenaikan potensial tanah (GPR), yaitu, perbedaan potensial antara titik mana pun di permukaan elektroda dan tak terhingga
