Apa yang Dimaksud Ground Dalam Kelistrikan?
Ground merupakan suatu hal yang umum ditemukan dalam dunia kelistrikan, seperti di kendaraan, mesin cuci, kulkas, dan masih banyak peralatan elektronika lainnya.
Dalam wire atau perkabelan terdapat kabel khusus untuk ground. Untuk orang awam, masih banyak yang belum mengerti apa itu ground, apalagi membedakan antara kabel fasa (phase), netral, dan ground.
Oleh karena itu, artikel ini akan membahas semua hal tentang ground, supaya untuk para pembaca paham dan mengerti tentang pentingnya ground dalam sebuah sirkuit elektronika.
Sebelum ke pembahasan, ada baiknya pahami tiga hal penting berikut:
- Listrik hanya akan mengalir dalam "sirkuit lengkap," apabila Anda menyentuh konduktor sirkuit maka Anda mungkin ikut bagian dari sirkuit tersebut.
- Listrik selalu mencoba untuk kembali ke sumbernya.
- Listrik selalu mengambil semua jalur yang tersedia untuk "menyelesaikan sirkuit," tetapi listrik akan mengambil preferensi ke jalur dengan lebih sedikit resistansi sehingga akan lebih banyak arus yang mengalir di jalur resistansi rendah.
Perbedaan Ground, Netral, dan Fasa (Phase)
Aliran listrik hanya akan terjadi jika terdapat koneksi yang utuh/lengkap dalam suatu rangkaian (loop tertutup).
Untuk lebih memudahkan memahami, mari kita ambil contoh sebuah rangkaian sederhana, yaitu baterai dan lampu. Lampu hanya akan menyala jika terkoneksi dari polaritas negatif baterai ke polaritas positif baterai.
Ini karena elektron akan mengalir dari polaritas negatif ke lampu hingga pada akhirnya kembali ke polaritas positif baterai. Jika salah satu tidak tersambung maka lampu juga tidak akan menyala.
Rangkaian baterai dan lampu memang contoh rangkaian arus DC (searah), yang lebih umum dalam perkabelannya disebut sebagai negatif dan positif.
Sama seperti dengan arus DC, pada arus AC (bolak-balik) konsepnya juga mirip, yaitu pada kebel fasa berperan membawa energi listrik dari catu daya (power supply), sedangkan pada kabel netral berperan untuk jalur energi listrik kembali ke catu daya.
Banyak pertanyaan mengapa arus AC memiliki kabel netral sehingga seolah-olah memiliki polaritas, padahal aslinya arus AC tidak memiliki polaritas.
Itu karena pada saat di catu daya, dalam hal ini transformator, kabel netral terhubung ke ground (tanah/bumi). Alasannya, untuk membuat kabel netral memiliki potensial yang sama dengan bumi, yaitu nol Volt.
Jadi, walaupun kabel netral nol Volt bukan berarti itu sebuah polaritas layaknya negatif di arus DC. Oleh karena kabel netral dan fasa pada arus AC bukanlah sebuah polaritas, Anda dapat secara bebas untuk mencolokkan steker di stop kontak.
Bagaimana dengan kabel ground? Sama seperti namanya, kabel ground memang terhubung ke tanah (bumi) melalui sebuah konduktor yang ditanam di dalam tanah.
Dengan demikian, ground atau grounding adalah proses menghubungkan sistem kelistrikan, peralatan elektronika, dan benda logam ke tanah/bumi.
Fungsi utama dari kabel ground adalah untuk keamanan (safety), yaitu menyediakan jalur resistansi rendah untuk aliran listrik.
Caranya, dengan menerapkan koneksi ke tanah/bumi dengan bantuan elektroda grounding yang ditanam ke tanah/bumi.
Dengan begitu, konduktor yang tidak seharusnya teraliri arus dapat memiliki tegangan 0 Volt, seperti pada rangka atau body kulkas, mesin cuci, oven, dan sebagainya.
Perbedaan Kabel Netral dan Kabel Ground
Banyak yang masih bingung untuk membedakan kabel netral dan grounding, apabila Anda masih belum paham perbedaan antara kabel netral dan kabel ground, berikut adalah beberapa perbedaan penting dari keduanya.
Kabel Netral:
- Merupakan konduktor pembawa arus utama.
- Netral bertindak sebagai jalur balik arus untuk mengalirkan dari beban (peralatan elektronik) ke sumber (transformator).
- Netral berasal dari titik bintang sekunder trafo distribusi yang berkonfigurasi Wye atau Star.
- Ukuran kabel netral sama dengan ukuran kabel fasa karena keduanya membawa arus yang sama.
- Jika pengkabelanya benar maka netral dapat digunakan sebagai kabel ground.
Kabel Ground:
- Merupakan bukan konduktor pembawa arus utama.
- Kabel ground bertindak sebagai jalur resistansi rendah untuk arus gangguan mengalir ke ground atau tanah.
- Pada umumnya batang konduktor ground tertanam di dekat rumah.
- Ukuran kabel ground di masing-masing sirkuit cabang tergantung pada kapasitas pemutus sirkuit. Dalam hal kabel grounding pada panel pemutus sirkuit utama, ukurannya tergantung pada kabel servis yang masuk.
- Kabel ground tidak dapat digunakan sebagai kabel netral karena tidak memberikan jalur balik normal untuk arus.
Pentingnya Menggunakan Ground pada Peralatan Elektronik
Ground memang sangat dianjurkan penggunaannya, apalagi jika listrik bertegangan tinggi, penggunaan ground akan banyak mencegah kecelakan kelistrikan.
Maka dari itu, sudah seharusnya setiap rumah memiliki kabel ground. Dengan menggunakan kabel ground yang terpasang secara benar, maksudnya kabel ground yang di panel terhubung ke netral, otomatis terhubung juga dengan pemutus arus utama.
Dengan demikian, saat terjadi kecelakaan, seperti kabel fasa yang mengenai body sebuah alat yang berbahan logam, arus dari body akan mengalir ke kabel ground. Kemudian, ke netral sehingga membuat pemutus arus akan trip atau off.
Namun, jika sebuah instalasi listrik tidak memiliki kabel ground, apabila terjadi kecelakaan listrik, seperti kabel fasa yang mengenai body sebuah alat yang berbahan logam, orang yang menyentuh body tersebut akan mengalami hal yang sangat berbahaya, yaitu tersetrum atau tersengat listrik. Ini karena orang tersebut menjadi bagian dari sirkuit tertutup.
Jadi, energi listrik dari kabel fasa mengalir ke body, dan pada akhirnya tubuh orang tersebut menjadi perantara arus listrik ke ground (ground transformator yang ditanam di dalam tanah). Itu sangat berbahaya!
Manfaat lain menggunakan ground, yaitu ketika adanya penumpukan tegangan statis akibat sambaran petir. Selama sambaran petir, pulsa elektromagnetik dari petir akan menginduksi tegangan ke body berbahan logam, seperti kulkas, mesin cuci, motor pump, dll.
Jadi, saat body logam dihubungkan ke kabel ground, tegangan lonjakan ini akan dialirkan ke panel pemutus arus sirkuit utama. Kemudian, mentransfernya ke elektroda grounding yang ditanam di dalam tanah/bumi.
