Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   13 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  4 53 ~ 460   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 453 - 460          453       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   The use  of enhan ce m ent m aterial  in grou nd ing system :   a  revi ew       Aiz at   Az mi , Noo r  A z li nda   A hma d , L au   K w an   Yiew , Z . A bd ul - M alek   Instit u t  Vo lt an   &  Arus Ti nggi   (I VA T),   Univer si t i  T eknol ogi   Mal a y si a ,   Mal a y s ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   1 6 , 2 018   Re vised  Sep   2 0,   2018   Accepte d  Oct  4 , 2 018       Thi s  pape r  rev i e ws   the   improve m ent   of  grounding  impedanc e  i n  grounding  s y stem  b y   m ea n s  of  enha nce m e nt  m at eri a ls.  Va rious  enha nce m ent   m at erials  for  the   past  20  y e ars  will   be  re vie wed  a cc ordin g  to  the ir  adv a nta ges  an d   disadva nt age s,  f oll owed  b y   a  foc us  on  th e  te chn i que  for  prop er  m ea surem ent  set  up  b ase d  on  the   st anda r d.   In  addi t ion   to  th at,  th e  condi ti on   of   enha nc ement  m at eri a ls  unde r  high  volt ag e  exposure   is   rev ie wed .     Man y   r ese ar c her s  cl a im  t hat   soil  r esi stivi t y ,   m oisture   content ,     and  surrounding  envi ronm ent   are   the   m ost  cont ribut ed  to  th e   grounding  s y stem  spec ifi c a lly   on  the  grou nding  impedan c e.   Hen ce,  the   u t il izati on   of  enha nc ement  m at er ia ls  is  essenti al   in  ord er  t o  m ai nta in  the  grounding    s y stem pe rform a nce .   Ke yw or ds:   En han cem ent m at erial   Groun ding  im ped ance   Groun ding syst e m   So il  r esi sti vity   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   Noor Azli nd a   Ah m ad ,   In sti tut  Vo lt a n & Ar us Tin ggi  (IVA T ),    Un i ver sit i Te knol og i M al ay sia ,    81310,  S kudai  Jo ho r,  Mal ay sia .   Em a il :  no orazl ind a @u tm . m y       1.   INTROD U CTION     Ligh t ning  strike  is  on e  of  the  natu ral  disaste rs  w hich   occu r  fr e qu e ntly   thro ug ho ut  the  world .     The  high  m agn it ud e s  of   c urr ent  an d  volt ag e  at   ra pid   rise - tim es   cou l d  l ead  to   the   des tructi on  of   el ect rical   pro per ti es  a nd  pose  seri ou s   je op a r dy  to   hu m an  safety   a nd  li fe.   Be sides   that,  li ghtni ng   can   al so  dam age  t he   structu re  of  th e  bu il di ng   a nd   can  cat ch  fire   in  tho se  a ff ec te d  area.  T herefo re,  it   is  very   i m po rtant  to   hav e  a   syst e m  w hich ca n  pr otect  the b uildi ngs and  avo i d  li gh t ning  stroke. Hence ,  the grou nd i ng   syst e m  is intro du ce d  in  or der  to  dive rt,  distrib ute,  and  dis pe rse  t he  high  c urre nt s  (ch a r ge)  of  l igh tni ng  stri ke   into   the  ea rth   [1,   2].  An   e xcell ent  pe rfor m ance  of   a  gro unding  sy stem   is  essential,  to  eff e ct ively   dissipate  the  fau lt   cu rr e nts  t o  the   earth  [3] .  T he  gro unding  im ped ance   is  re po rted  to   be   the  m os t  i m po rtant  crit eria  for  th e  gro unding  s yst e m     [4,   5] .  Its  im ped ance  s ho uld  be  m ai ntained  in  low  le vels  for  lo ng   d ur at ion.  Pr act ic al ly ,  the  bac k - stri ke   trip   cou l d  ha pp e n  wh e n  t he  gro undi ng  re sist anc e  is  hi gh.  So il   t ype  is  a   pri m ar y  facto r  to   determ ine  the  gro undi ng   resist ance  valu e.  Dif fer e nt  soi l  po ssesse s  dif fer e nt  be hav i or  an d  c har act er ist ic   su ch  as  r e sist ivit y,  io nizat ion,   and   the  le vel  of   co rrosi ve  env i ronm ent  [6] .  So il   ion iz at io n  increase s  the  so il   con duct iv it y  and   decr ea se  the  so il   resist ivit y.   Me anwhil e,   cor r os i on   c ould  de grade  t he  el ect rode  cond uctivit y  per f or m ance.  Be sides,     the  weat her   c onditi ons  in  w hi ch  the  locat io n  of  a  syst em   is  about  to  be  instal le d,   al so   com po se  a  co m plex  factor  on  gr ound i ng  syst em ,  du e   to   the  va riat ion   i n  the   s oi l  resist ivit y  va lue.  T he   gro undi ng  im ped an ce  is  repor te d  to  b e   var y  fr e quently  b eca us e  of the  w eat he r  c ondi ti on  a nd s urrou nd i ng   en vir on m ent.   In   fact,  to  ob ta in  the  low  le ve l  of   i m ped anc e  in  the  ro c ky  and   sa ndy  so il   is  so m ewh at   im po ssible.   Ther e f or e,   m a ny  resea rch e rs   have  intr oduc ed  se ver al   te chn i qu e s  to  re du ce   an d  m ain ta in  the  gro undi ng  resist ant  in  lo w  le vel.  S uc h  te chn iq ues  a r e  i m ple m entation   of   reduci ng  age nt/bac kf i ll   m at eria ls  [7 - 10]   or  perform ed  the  chem ic al  treatm ent  in  the  gr oundin g  syst em   [1 1,   12] .  T hese  m a te rial s  are  placed  ins ide  the  trenc h,   w he re  the  gro undi ng   e le ct ro de  is  inst al le d  and   m ixed  with  the  natu ral  so il   [13,   1 4] .  It  is  li ke  inter fa c e   con ta ct   bet wee n  the  groun ding  el ect rode  a nd  so il .  T hese  m at erial s  are  rep ort ed  t o  ha ve   the  abili ty   to  reduce  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 ,  Fe bru ary 2 019   :   4 53   –   460   454   the  im ped ance   betwee n  t he  con ta ct   a reas.  Hen ce ,  the   tot al   so il   resist iv it y  will   be  re duced .  In   t his  pap e r,    the  overall   ob je ct ive  is  to  revi ew  the  curre nt  enh a ncem ent  m at erial s  of   groun ding  syst em ,   with  an  em ph a sis   on  gro undi ng   i m ped ance   im pr ov em ent.  This  pap e r  prov i des  a  re presentat ive  s urvey  of  the   sc ie ntific   li te ratur e,  s uch  as  strat egies  to  facil it at e  gr oundin g  im ped ance  im pr ov em ent  in  va rio us   so il   ty pe  an d  ge ology .   As  far   as   the  auth or s   co nce r n,   t her e  is  le ss   ex planati on  a bout  the   kn owle dg e  on  e nh a ncem ent  m at er ia l  in   gro unding syst e m . Th ere f or e ,  this  pap e r wil l el aborate i n de ta il .       2.   GROU ND I N G S YS TE M   MEASU REM ENT SET UP   Ins ti tute  of  Ele ct rical   and   Ele ct ronics  En gine ers  (IEEE )  ha s  publishe d  a  guideli ne  f or  so i l  resist ivit y  m easur em ent  set up  [ 15 ] .   T he  We nn e r’ s   Four  Pin   m eth od  is   a  popula r  te c hn i qu e   in  s oil  re sist ivit y.    This  te ch nique   requires  se ve ral  com po ne nt s  for  the  m ea su rem ent.  Su c h  com ponen ts   are  pro bes  m ade   of  galva nised  ste el ,  and   po te ntiom et er  [16] .  T he  ar rangem ent  of   W e nner ’s   Fo ur  Pin  m eth od  is  il lustrate d  in   Figure  1.  Va riou s  resear ches  hav e  im ple m e nted  this  te ch ni qu e  t o  st ud y  th e  char act erist ic s  of   s oil  wh e n  m ixed  with  e nhancem ent  m at erial .  The  resist ivit y  outp ut  will   be  t he  i nd ic at or  as   to  m on it or  the   eff e ct ivenes s  of  the   enh a ncem ent m at erial  in  red ucin g  the  gro undi ng  im ped an ce. N . H. Sh uh ada  et . a l .  [9]   ha ve  co nducte d a st ud y  us in g  Fou r  point  m et ho d  to  inv e sti gate  the  ben t on it e  pe rfo rm ance  at   two  diff e re nt  so il s.  Ba sed  on  the  r esults ,   this  te chn i que  can  prov i des  di ff ere nt  rea d in g  of   resist ance   for  diff e re nt  s oil  ty pes.   T he  m ini m al   chan ge s  of  so il ’s  resist anc e  can  be  obser ved.  J.  Jasni  e t.  al .  [7]   ha ve   util iz ed  the  fo ur  point  m eth od  in  their  st ud y  to   m easur e  the  groun ding  im ped ance.  Ma ny  typ es  of  e nh a nce m ent  m at erial   hav e  bee n  intr oduce d  in  the  natu ral   so il .  As  a  re sul t,  the  so il   pro per ti es  ha ve  be en  al te red.  T he  physi cal   an d  chem ic al   chan ge s  of  the  s oil  are   represe n te d  by   the  var ia ti on  in  i m ped ance  values .  The  fi nd i ngs  dem onstrat e  that,  i m ped a nce  of   s oil  us in g  diff e re nt  enh a ncem ent  m a ter ia ls  has  dif f eren ce  im ped ance.  H ence ,  this  te chn iq ue   is  su it able  fo r  t he   m easur em ent  fo r  va riet y  so il s  ty pe  an d  e nhancem ent  m a te rial s.  The  soi l  resist ivit y  based   on  f our  po i nt   m et ho d  ca n be   appr ox im at ed  by 1  [ 5] :     (ρ)= 2×π × a ×R                   (1)     wh e re  a  is  t he  distance betwe en  tw o  c onsec utive g r ound  st akes ( as  il lustr at ed  in Figure  1  ( a) )  a nd  R   is t he  s oil   resist ance  m ea su re d  f ro m   the  te st  instru m en t.  Ba sic al ly ,  the  distance  bet ween   tw o  co nse cutive  gro und  sta kes,   a  is  no t  fixe d.  Ba sed  on   the   li te ratur e  the  value  of  a  can  be  va ried  dep e ndin g  on  the  sit e  geo lo gy  a nd   structu re.  Be si des  that,  the re  are  va rio us   ty pe s  of   inst ru m ent  us e d  in  the  m easur em ent.  Diff e re nt  m odel s  of   instru m ent  pr ov i de  diff e re nt   perform ance  in  te rm s  of  accu racy,  re pe at abili ty   an d  reli a bili ty   wh ic h  sign ific a ntly  eff ect  to  the  m ea su rem ent r esul t. Hen ce, the s el ect ion  o f  inst ru m ent is esse ntial  w hile addressi ng   accuracy,  r e pe at abili ty , an d r el ia bili ty  r equ irem ents.       3.   ENHAN CI N G MATE R IA LS FO R  G ROUN DI NG SY S TE M  I MPRO VEME NT   Since  1981,   s oil  cha racteri st ic   has  bee n  i de ntifie d  t o  ha ve  a   co ns id era ble  ef fect  on  gro und - fa ult   currents .  The  i nduce d  pote nti al s  fr om   el ect ro m agn et ic   or   r esi sti ve  (d irect   earth  co nnect ion)  co upli ng  ha s  the   pro bab il it y t o  dam age th e eq uip m ent o r  faci li ty   that conne ct ed  with the g rou nd i ng  syst e m   [17] . More over , th e  non - unif or m it y  of  s oil co uld  l ead to   higher p otentia l rise sp eci fical ly  in  the g r oundin g  sy stem   [18] . T he refor e ,   the d em and   of  good  gro unding syst em  incr eased as  to  e ff ec ti vely  d ist rib ute the in duce d p otentia l t o gro und.   Ther e   are   sev e ral  te ch niques  hav e   bee n  i ntr oduce d  in   re du ci ng   ea rth   resis ta nce.  S uc h  te c hn i qu e s  are   deep - groun d - w el l  Me tho d  [ 19,   20] ,  m od ific at ion   of  ea rth  co nduct or  [21 - 23 ] ,  a nd  i m ple m ent ati on   of   cond uctance - e nh a ncem ent  m at erial .  Deep - gro und - well   m e thod  is  a  well - known  te c hn i que  w hich  ca n  pe rfor m   without  the  in f luences  of   sea so na l  conditi on  an d  cl i m at e.   This  te chn i que  is  su it able  fo r  m ou ntain ou s  area.   Howe ver,  the  biggest  chall en ge  of  this   te ch nique  is  to  fi nd  the  optim iz ed  dep t h  of  de ep  well   in  orde r  to  get  a   bette r  resist an ce  reducin g  r ole  [ 24 ] .  Be si des  tha t,  t he  m od ific at ion   of   ea rth  c onduct or  by  al te r ing   it s   dim ension s  (i nc reasin g  it s  le ngth )  is  re porte d  c ou l d  dec rea sed  the   im ped ance  [ 24] .  H ow ever,  due  t o  th e  high  m at erial   cost  and   li m it ed  of   s pace,  t his  idea   is  restrict ed  i n  m any  app li cat ion s.  He nce,  it   has  now   bec om e  a  popula r  pract ic e  to  us e  c ondu ct ance - e nh a nc e m ent  m at erial  to  reduce  the  earth  resist a nc e.  Su c h  m at eri al s  ar e  com m on ly   te r m ed  backfil l  m at erial .   Figure  2  dem on str at es  the  locat ion   of   e nhan ci ng   m at erial   i n  the   gro unding  syst e m .  In   the   pas t  sever al   deca des,   resear che r s  ha ve  sta rted   to  ex plore  the   su it abili ty   of   us in g  enh a ncem ent  m at erial s.  The   util iz at ion   of  enh a n cem ent  m at erial   is  vital ,  especial ly   in  high  s oil  res ist ivit y  area,  ro c ky,  a nd  san d  s oil  s tructu re.  Thes e  m a te rial s  giv e  a  posit ive  sign ific a nt  im pact  on  t he  groun ding   syst e m   i m pr ov em ent  sp eci f ic al ly   to  lowe rin g  the   gro unding  im pedance.   Ma ny  r esearche s  hav e  bee n  cond ucted  to  s tud y  var i ous  typ es  of  enh a nce m ent  m a te rial   on   their  prop e r ti es,  char act eri sti c,  and   be havi our.  The  obj ect ives   of   t he  re searc h  are  t o  fi nd  th e  best  m at erial  that  can  im pr ove  the  gro undi ng   im ped a nce  for  the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  us e  o f e nh an ce me nt mate rial in  groun din g syst em -   a  re vi ew   ( Aizat Az mi )   455   sp eci fic  ty pe  of  so il .   The re  a r e  two  ty pes  of   enh a ncem ent  m at erial s  hav e  been   int rod uce d.   S uch   m at eri al s  are   natu ral an d  c he m ic al .           Figure  1.   The   wenne r’ s  four  pin   f our po i nt  m et ho d  [16,   25]       Figure  2.  En ha ncin g  m at erial   in gr oundin g  s yst e m   [26]       3.1.      Natur al  Enhan c emen t Ma terial   Gen e rall y,  the   natur al   m at erial   do es  not  al te r  the  ori gin a l  pr ope rtie s  of  the  so il .  He nc e,  the  so il   conditi on   ca n  be  m ai ntained.   On   the  oth e r   hand,   t he  che m ic al   enh ance m ent  m at erial   cou l d  al te r  the   so il   pro per ti es.  T he refor e ,  the  s oi l  pr operti es  s uch   a s  ph   le ve l,  fer ti li ty ,  and  m ineral  are  si gn i ficantl y  affe ct ed.  Seve ral  stu dies  on  natur al   m at erial   hav e   bee n  co nduct ed  to  fin d  t he   m os t  su it able  m a te rial   wh ic h  ca n  eff ic ie ntly   re duce  the  gro un ding  im ped anc e.  G.  Ed uful  et .  al .  [27]   ha ve  in vestigat e   the  cha racteri sti c  of   orga nic  m at er ia l,  Palm   ker nel  oil  cake   (PK OC)  as   a  backfil l  m at erial   in  crit ic al   resist an ce  are a .     Chem ic a l  analy sis  sh ows  tha t  the  PKOC  c on sist s  of   relat ively   la rg e  c onduct ive  ca rbo naceous  a ggre gate  of   56.22% .  Be sid es,  fi nd i ng  d e m on strat es  that  PK OC  can   ab so r b  m oistur e about  tw o  a nd a  half  ti m es  it s  weig ht.   Fu rt her m or e,   P KO C  has   the  a bili ty   to  pro vide   an d  m ai ntain  an  e xcell ent  e arth  resist ance - reducin g  e ff ect   f or   a   long  pe rio d  of  tim e.  J.  Jasni  et .  al .  [ 7]   ha ve   con ti nue d  the   inv est igati on  on   natu ral  m ater ia l  to  be  us e d  as  a   gro unding  e nh ancem ent  m ater ia ls  in  t he  gro undi ng  syst em .  Sever al   m a te rial s  ha ve  be en  pro po se d  in  th ei r   researc h.   S uc h  m at erial s   are  coconu t  coir  peat,  pa dd y  dust,  an d  planti ng - cl ay   so il .  The  ob j ect ive  of   the   researc h  is  to  fin d  the  be st  m at erial   to  rep la ce  ben to nite.   The  be st  m ater ia l  is  cho se n  based   on  the  lowest   i m ped ance  a nd  du rab le .  Planti ng - cl ay   so il   has  been   i de nt ifie d  as  the  m os t  ef fecti ve  gro undi ng   fill er  wh e n  com par ed  to  ben t on it e,  c oc onut  coir  peat   and   paddy  dust  as  it   giv es  the  lowest  gro unding  resi sta nce.    The  sig nificant   diff e ren t  of  to ta l  i m ped ance  betwee n  the  gr oundin g  syst em   wh ic h  ha ve  the  gro unding  fil le r   against t ho se   without i s  obse rv e d  i n  this  res earch .    Be ntonit e  is  a  natu ral  cl ay   wh e re  it   is  widely   us e d  as  a  groun d  en ha ncem ent  m at er ia l  (G EM).     This  m at erial  i s  favor e d  du e  to  it s  abili ty   to  absor b  m oistur e  w hile  m ai nt ai ned   the  hum i dity   in  so il .  H ence,   m akes  it   the  best  so luti on   to  be   app li ed  in  th e  gr ou nd i ng   sy stem   in  hig h  s oil  resist ivit y  a rea  li ke  a  ro ck y  so il .  In  19 80 s ,  Warren   R.  J ones  ha s  int r oduce d  ben t on it e  as   a  backfil l  m a te rial   in  the   gr oundin g  syst em .  In   thi s   researc h,   he  di scov e rs  the  s pecial   char act erist ic   of   be nt on it e  w hich  is   an  excell ent  cond uctive  ba ckf il l .     In   a dd it io ns ,  t he  be ntonit e  ha s  the  abili ty   t o  abs orb  up   t o  five  tim es  it s  weig ht  in  wate r  an d  swell   up   to  13  tim es  it s  dr y  vo l um e.  The  m os t  sign ific ant  co ntri bu ti on   of  be ntonit e  in  im pr ov i ng  the  groun ding  syst e m   perform ance  is  by  re duci ng   it s  i m ped anc e.  He nce,  im pr ovin g  it s  co nductivit y  [ 28 ] .   Since  the n,  va rio us  i m pr ovem ent i n  the  elec tri cal  p r operti es  of   gro undi ng   syst em  h as b een  r e porte d usin g be ntonit e [ 29,   30] .   Z.  R.  Ra da kovi c  et .  al .  [31]   ha ve  co nducte d  a  stud y  on  bent on it e  m a te rial   durin g  a  real  gro und  fau lt .   The  stu dy  re ve al s  that,  the  be ntonit e  form   (m on olit hic  bloc k)   is  m ai ntained  w hich  no  cr ack  is  ob se rv e d  afte r   the  exposi ng   t o  the  gro und  fau lt   curre nt.  In   a dd it io n,   th e  therm al  stress  of   ben t on it e  cou ld  i ncr ea se  the  gro unding  resi sta nce  f or   on ly   sh ort   pe rio d  of  tim e.  This  posit ive  char act er ist ic   de m on stra te s  the  ad van ta ge  of   ben t on it e  as  a  backfil l  m a te ri al .  The  f ur t her   stud y  on  the  be hav i or   of   ben t on it e  un der   high  volt age  im pu lse   is  carried  ou t  by   S.  C.  Li m   et .   al.  [5] .  The  f ind in gs   s ugges te d  that,  ben t onit e  can  perfor m   bette r  than  oth e r   enh a ncem ent  m at erial   un de r   dry   co ndit ion   wh e re  it s  br ea kdow n  volt age  is  the  l ow est .  Be side s  that ,     the  dissi patio n  heat  rate   of  ben t on it e  is   great er  t han  oth e rs   un der  al te rn at in g  hi gh   volt age  ( AHV).     The  im ple m en ta ti on   of  be ntonit e  m at erial   un de r  hi gh   so il   resist ivit y  has  been   st ud ie d  in  [ 29 ] .  T he  fi nd i ng   dem on strat es  the  gro undi ng  r esi sta nce  can  s ign ific a ntly   red uce  by  m eans  of   ben t on it e  sl urry.  20  %  reducti on   in  gr oundin g  r esi sta nce  is  ob t ai ned   i n  the   fir st  5  m on th  of  m easur em ent.  Fu rt her  stu dy  on  be ntonit e  ha s  be e n  carried  out  in  [9] .  T hey  ha ve   stud ie d  the  pe rfor m ance  of  be ntonit e  m a te rial   wh e n  m ixed  with  tw o  different   ty pes  of  s oil  nam el y  laterit e  and  peat  s oil.  The  fin dings  dem on strat e  tha t,  be ntonit e  ha s  the  a bili ty   to  reduce  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 ,  Fe bru ary 2 019   :   4 53   –   460   456   the  gro un ding   i m ped ance   f or   both  so il s.   W eat he r  s uc h  as  rain   fall ,   tem per at ur e ,  and  hum idit y  are  the   par am et ers  that  hig hly  infl ue nce  the  be nt onit e’s  perform a nce.  Howe ver ,   the  m ai n  disadv a ntage  of   be ntonit e   is  hig h  c os t  as  it   is  of te n  i m po rte d  especial ly   in  the  dev el opin g  co untry .  Ther e f or e ,  l oc al   m at erial  wh ic h  ha d  si m il ar  beh avi or   to  ben t on it e   is  pr efer re d  in   order   to  re duc e  cost  of   gr ound i ng   syst em   [ 7] .  Pr e vious  re search   us in g  c hem ical  com po und  shows  a  sign ific a nt  im pr ov em ent  on   t he  gro undi ng  syst em   [32].    Howe ver   c he m ic al   co m po und  te nd s  t o  ch ang e  t he  nat ure  of   the  s oils.  Ther e f or e  the  us e  of  nat ur al   m at erial  has  a ddresse d  t he  iss ue wh il e  i m pr ovin g  the   gro unding im ped ance  [3 3] .     3.2.      W aste P rodu c t  En han ceme nt   M at er ials   Waste  pr oduct s  release d  f ro m   the  in dustry  c on t rib ute  ne gat ive  im pact  on   env i ronm ent.  Ma ny  re ports   sta te   that  po ll ut ion   issue s  are   m ai nly  ca m e  from   the  ind ust rial   waste.  It  cou l d  be   an  a dvanta ge  if  t he  waste   pro d uct  can  be   recyc le s  back  fo r  good  pur poses.  Re ce ntly ,  researc her s  ha ve  ta ke n  an  ini ti at ive  to  stud y  the  po s sibil it y  to  use   the   waste   pr oduct  i n  a   gro undi ng  syst em .  Seve ral  ty pes  of  waste   pr oduc ts  from   the  in du st ry   hav e  bee n  ide ntifie d  in  re duci ng   gro unding   im ped ance.  Chan dim a  Go m esa  et .  al .  [ 10]   ha ve  intr od uced   a n  enh a ncem ent  m at erial   fr om   the  m et a l  com pounds  that  c on ta in s  of  ir on  oxid e  (F e 2 0 3 ).   It  is  repo rted  that,     this  m at erial  i s  fr om   the  steel  ind us try .  T he  fin ding  de m on strat es  that,  the  per f or m ance  of  iro n  oxide  is   prom isi ng  whe re it has  r eac he d  the  sam e level  as the  c onve ntion al  e nha nc e m ent  m at erial.    Fly  ash  is a no t her  ty pe  of  was te   m at erial . Th is m a te rial  is p r oduce d by the  com bu sti on  i n a coal - fire d  powe r  plant.  T he  dis po sal   of  the  fly   ash  requires  co ns i der a ble  capit al   and  gen e rates  env i ronm ental   po ll utio n  and   ec ologica l  eff ect s.  Hen c e,  le ads  to  a  serio us   pr ob le m   fo r  bo t h  powe r  ge ne rato rs  an d  govern m ent   agen ci es .  S hin - De r  C hen  et .  al .   [13]   hav e   s tud ie d  the   c harac te risti c  and  perform ance  of  fly   a sh  m at er ia l  as  a   gro unding  syst e m   enh ancem ent  m a te rial .  The  fi nd i n g  dem on strat es  th at ,  after  so il   s ta bili zat ion ,  35  %  of   reducti on  in  t he   gro unding  i m ped ance  is  obta ined   by  m eans  of   fly   ash .   This  fin ding  pro ved   t hat  th e  fly   ash  m at erial   can  be  us e d  as  en ha ncem ent  m at er ia l.  Be sides  th at ,  the  resid ues   from   ind us tria l  m iner al   pr oc essin g  wh ic h  was  cal le d  as  reducti on  ad diti ve  (RRA)  i n  [ 34] ,  has  b ee n  im pl e m ented  to  ac hieve  a   re duct ion  of   resist ance  a nd  exte nd e d  t he  li fe  of  e le ct rical   gr ou nd   el ect r odes.   The  fi nd i ngs  dem on strat e   that,    RR A  m ai ntained  it s  resist an ce  value  f or   per i od s  gr eat e r  than  a  ye ar   without  the  add it io n  of  w at er.  Fu rt her m or e,   34%  le ss   resist a nce  to   im pu lse   cu rr e nt  ( out  s ta nd a rd)  with  resp ect   t o  t he  industrial   f re quency   vo lt age   is  obse rv e d  us in g  RR A.   T hese  fin di ng s   ha ve  open   m or e  opportu niti es  for  the  r esearche rs  t o  e xp l or e   oth e r  ty pes  of  waste  m at e rial s  that  can   be  po ssi bly  us e d  as   e nhancem ent  m ater ia ls.  Furthe r m or e,    the  env i ronm e ntal  po ll utio n  can  be  re duce d  by  m eans  of   waste  m at eria l  pr od uct  in  the  groun ding  syst e m .  Gen e rall y,  enhancem ent  m a t erial s  reduce  the  co ntact   resist ance  betwee n  the  gro undi ng  el ect rode  an d  so i l .   This  is  du e  to  t he  diam et er  of   gro unding  el ec tro de  incre ased   wh e n  a pp li ed  the  en han c em e nt  m a te rial   int o  th e   gro unding  syst e m .  As  a  res ul t,  the  scat te r  flo w  resist anc e  is  reduced  [ 24 ] .  Be sid es  that,  di ff e ren t  t ypes,     sh a pe  [ 35 ] ,  a nd  qua ntit y  of   e nh a ncem ent  m at erial s  us ed  i n  the  gro undi ng  syst e m   will   gi ve  di ff e ren t  res ponse   of   im ped ance  values  [ 36,   37 ] .  Fu rt her m or e,  the  increm ent  of   co nducti vity   by  m eans  of   enh a ncem ent  m at erial   can  pote ntial ly   le ad  to  qu i cker   el ect rical   cur re nt  dissi pation  durin g  a  li gh tnin g  strike  [ 38 ] .  T able  1  su m m arizes t he  ad van ta ges  a nd d isa dvanta ge s of  var i ou s  ty pes of en ha nce m ent  m at erial  i n gro unding sy stem .       4.   GROU ND I N G ROD  D E V EL OPMENT   US I NG A DVANCED  MAT ERIALS   Gen e rall y,  the   co nventio nal   ste el   an d  c oppe r  m at erial s  are   the  m os t  po pu la r   m at e rial s  us e d  to   dev el op  a  gro unding  syst em   rod  [ 39 - 42] .  Stee l  m at erial  has  a   lo w  c onduct ivit y  an d  high  per m eabil it y  char act e risti cs.  The  in duct ive   com po ne nt  of   ste el   m at erial  le a ds   to  t he  po te ntial   diff e ren ces .  A s  a  r esult,     it   cou ld   e nd a nger   the  el ect r onic   com pone nt  in  the   s ub sta ti on  [ 43] .  Be sid es  that,  c oppe r  m at erial   is  repor te d  to   hav e   se ver al   di sadv a ntages   s uch  as  c orr os ion,  high  c os t  of  co ns tr uctio n,   ba d  c on ta ct   with  so il   du e   to  it s   hard ness,  m edium   con duct iv it y,  et c.  Am ong  t hese,   co rros ion  is  the   m ain   pro blem   whic h  c ou l d  ca use   the  degra dation  in   the  gro unding  syst em   per f or m ance.  C orr os io n  process   happe ns   w hen  the  c oppe r  m at erial   reacts  with  the   su r rou nd i ng   e nv i ronm ent  su ch  as  m oistur e  that  con ta i ns   w at er.  This  proc ess  is  norm al l y  t ak e s   tim e   bef ore  fu l ly   cor rode d.   Be sides  that,  co pp e r  m at eria l  has  an  aver a ge  of   co nducti vity   char act erist ic   wh ic h  cou l d  only   re du ce  a  m ini m um   a m ou nt  from   the  total   gro unding  im ped a nce.  I n  orde r  to  c om par e  the   perform ance  of  thes e  tw o  m at erial s,  [ 44 ]   ha ve  ta ken  an   ini ti at ive  to  stu dy   the  perf or m ance  of  galva nize d  ir on  (ty pe  of   ste el )  and  co pper   m a te rial   as  a  gro unding  syst e m   m a te rial .  The  fin dings  dem on strat e  th at ,  to   m ake  the  perf or m ance  of   these  t w o  m at erial s   com par able,  the  diam e te r  of   G al van iz e d  Iro n  has  to  be  des ign e d  la rg er   tha n  t ha t  of  co pper   m a te rial   as  the  c onduct ivit y  of  c oppe r  is  bette r   than   Galva nized  Iron.  As  a   r esult,   m or e  cur re nt  can  pass  th r ough   the  c onduc tor.   Howe ver ,  corrosi on  issu e  is   the  big ge st  issue  to  these  two  m at erial s.  Therefo re,  var i ous  adv a nce  m at erial   hav e   bee n  i nt rodu ce d  i n  or der   t o  m ini m ize  the  c orro si on  issue  on   th e  gro undi ng   rod.   R uoha n  G ong  et .  al .  [45]   have  intr oduce d  a  ne w  ty pe  of   gro undi ng   m at erial   nam el y  a   flexible  gra ph i te - co op e r  com po sit e d  gro undi ng   m at erial   (F GCG ).   G ra ph it e  m at erial   can  be  co ns ide re d  as  an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  us e  o f e nh an ce me nt mate rial in  groun din g syst em -   a  re vi ew   ( Aizat Az mi )   457   adv a nce  m at er ia l  du e  to  it s   char act e risti c  su ch  as  hi gh ly   cond uctive  m a te rial   and   has  a  big ge r  dim e ns io n  (surf ace )  area co m par ed  to  coppe r  m at erial .   Si m ulati on   analy sis  de m on strat e  that  FG CG  has  sm al l   sk in  eff ec t   wh e re  t he  s hor t  ci rcle  curre nt  withsta nd   c ap aci ty   of   F GCG   is  great er  t ha n  the  c onve ntio nal  m et a ll ic   m at erial .   More ov e r,   F G CG  has  dem on strat ed  hi gh   t he rm al  capaci ty  capab il it y.  To   com par e  the  pe rfor m ance  of   FG C G   with  the  c onve ntion al   gro unding  m at erial ,   Ruohan  G ong  et .  al .  [ 46]   hav e  ca rr ie d  out  the  m easur e m ent.     The  fin dings  dem on strat e  th a t,  FG C H  has  l ess  co ntact   res ist ance  tha n  st eel   du e   to  it s  bigger   diam et e r  a nd  flexibili ty .  Be sides  that,  FG C G  an d  ste el   ha ve  sim il ar  per f or m ance  wh e n  gro unding  bo dy   was  buried  i n  sm al l   gr a nula rity  so il .       Table  1.   Var i ous  Ty pes  of  E nhancem ent Mat erial   in  G rou ndin g  Syst em   Article   A d v an tag es   Disad v an tag es   Enh an ce m en t  m ate rials   [ 2 6 ] ,  2 0 1 0     Co n crete   an d   b en to n ite,  w h ich   ar e  th e  ch eapes t  an d   m o st  f requ en tly   u sed   m aterials     Co n crete   an d   b en to n ite  are  r eliab le  so lu tio n  to h i g h  r esis tan ce prob le m s     Rain f all  an d   s o il  h u m id ity   are  sig n if ican tly   a f f ect  th e   p erfo r m an ce  o f   th e  g rou n d i n g  i m p ed a n ce     Natu ral  so il,  co n d u ctiv e con crete ,   b en to n ite,  ch e m ica l co m p o u n d  A,   ch e m ical  co m p o u n d  B,  an d  che m ic al  co m p o u n d  C   [ 2 7 ] ,  2 0 0 9     Can   h o l d   th e   m o is tu re  co n ten ts  f o r  a   co n sid erable perio d       Pal m  ke rnel o il ca k e ( PKOC )  o rgan i c  m a te rial   [ 2 9 ] ,  2 0 1 3     This   a m o u n t  o f   redu ctio n   is  h ig h ly   sig n if ican t  esp eci ally   in   sites   with   ex tre m e  so il r esis ti v ity  con d itio n     The  co st  f o r  st eel  cage   co n stru ctio n   is  ex p en siv e   wh ich   ap p rox i m at ely   5 0 %  o f   th e  co st  o f   th e  co p p er  rod   B en to n ite M ix ed  Co n crete   [ 4 7 ] ,  2 0 1 2     Ben to n ite  h as  sho wn   its  b eh av io r  to   b reakd o wn   f aster  th an   th e  o th er   m a te rials  su ch   as  a ir  g ap   an d   ce m en t  wh en   p erfo r m in g   th e  i m p u lse  cu rr en t test     Fu lg u rite  f o r m atio n   in   th e  b en to n ite   co u ld   i n crea se  th e   to tal  i m p ed an ce  o f   g rou n d i n g  sy ste m   Ben to n ite   [ 4 8 ] ,  2 0 1 6     Less sk in  ef f ect      Sp ark  d isch arge  p h en o m en o n   o n   FGCGM  un d er  h ig h  i m p u lse  curre n t     Hig h ly  r esis tiv e  m aterial   Flex ib le  g raph ite c o m p o site   g rou n d i n g   m at erial  ( FGCG M)       5.   C H ARA CTERISTI C  O F E NHAN CEME NT  MA TE R I AL UN DER   HIGH  IMPU LSE S  VOLTA GE   Re centl y,  m any  research es  on  en han cem en t  m a te rial   un de r  high  volt ag e  are  carried  ou t  [ 49 - 52 ] .   These  researc he s ar e esse ntial  as to  in vestiga te  the p e rfor m ance a nd   be hav i our of  e nhance m ent  m at erial   whe n  high  vo lt age   is  ap plied.   I n  oth e r  word s ,  t hese  researc he s  hel p  to  pre dict  the  e nh a ncem ent  m at e rial ’s   perform ance when real l ig htn i ng strike  o cc ur s.    The  ef fect  of   ba ckf il l  unde r  li gh t ning  co ndit ion   with  that  un der   powe r  fr e quency  c onditi on  has  bee n  carried  out  bas ed  on  a fiel d  te sti ng .  T his  in ve sti gation  is  do ne  by W . H u  et .  al .  [49] .  I n  th e  researc h,  W e nn e r' s   Tri - P robe  Me t hod  is  us e d  to  m easur e  the  gr oundin g  im ped ance.  SM ART EC  MI2 127  produce d  by  ME TREL,   vo lt age   div ide r,   R ogows ki  coil  an d  os ci ll os co pes  a re  us e d  in   the  i m pu lse   fiel d  t est ing .   Th e  fi nd i ngs   dem on strat e  th at ,  at   bo t h  w hi ch  un der   pow er  f reque ncy  a nd   im pu lse   c onditi on,  t he  co nductive  bac kfi ll   is   dense  with  sm al l  gr ai n  siz e  a nd   t he  gr ounding   resist ance  i s  reduce d.   Hence ,  co nductive  backfil l  can  be   us e d  for  reducin g  gro unding  im ped a nce.  Be si des  that,  the  eff ect   of  the  cond uctive  ba ckf il l  on   re du ci ng   the  gro unding  resi sta nce  under  li gh tni ng  co ndit ion   is  dif ficul t  to  com par e  with  that  unde r  po wer  f requen c y   conditi on.  Re m bu luwan i  Ph i ll ip  Tshubwa na   et .  al .  [ 51 ]   ha v e  c onduct ed  a  resear ch  on  e nh a ncem ent  m at erial s  unde r  i m pu lse   conditi on .  I n  the  resea rc h,   the  pe rfo r m ance  and   c har act erist ic   of  bac kf il l  m a te rial s     (S oil,  Be ntonit e  an d  Ce m ent)  unde r  li gh t ning  im pu lse   volt age  wav e form   (1.2 / 50   μs)  is  c arr ie d  out  in  t he   high   vo lt age  la b.   T he   find i ng   dem on strat es  that  gr oundin g  syst em   un de r  disc ha rg e  c onditi on s  is  hig hly  de pe nd i ng  on   it s  im pu lse   i m ped ance.  Wh e n  they   a r e  m assive  i m pu lse   c urre nt  flo ws,   it   caus es  the  so il   ar ound  th e   el ect ro de  to b r eakdo wn r es ulti ng  i n  a  dec rea se  in  resist ance .   Ligh t ning  stri ke  with  high  i m pu lse s  volt age  c ou l d  gen e rate  f ulgurite s   form at ion .  F ulgurite s  a re   repor te d  co ul d  sign ific a ntly   red uce  t he  perf or m ance  of  gr oundin g  syst em   wh en  it   f or m ed  on   t he  groun ding  rod  s urface.  T hese  f ulgurite s   are  pro duce d  wh e n  al l  li gh tn ing   stri kes  hit  the  gro und.  F ulg uri te s  are  cl as sifie d  as  a  natu ral  tu be  of  glass  f orm ed  by  the  f usi on   of   sil ic a  s and   or  r ock   from   a  l igh tni ng  strike.  T he  ori gin al   pro per ti es  of   m at erial   su ch  as  physi cal   an d  el ect rical   are   aff ect e d  by  f ul gu rite s  f or m ation .   He nce,   f orm ation  of   fu l gurite s  can  m od ify   th e  perform ance  of   gro unding   syst e m s.  Be sides  that,  f ulgurite s  ha ve  a   high   resist ivit y  chara ct erist ic   in  it s   or igi nal  sh a pe .  As  a  res ult,  it  can  enh a nce  t he  gro und  re sist ance  of   a n  el ect rode  syst e m .   Zulk ifli   bin   Burhan ud din   et .  al .  [ 50 ]   hav e  ta ke n  th e  init ia t ive  to  stud y  the  fu l gur it e  fo rm ation   unde r  high  volt age   co ndit ion s   usi ng  al te rn at i ng,  direct,   a nd  im pu lse   c urren t   on  t w o  dif fer e nt  m at erial s .     Su c h  m at erial s   are  be ntonit e  and   sa nd.  I n  the  resea rch   it   is  fo un d  that   the  arti fici al   fu l gurite s  ha ve   been   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 ,  Fe bru ary 2 019   :   4 53   –   460   458   form ed  in  sand  and   be ntonit e  unde r  direct  volt age.  T he  sim il ar  trend s  ar e  ob se rv e d  un der   al te rn at i ve vo lt age .  The  f orm ation   of   fu l gurite s  ta kes  p la ce  w he n  the vo lt ag e  e xceeds  ab out  10  kV.  O n  the  ot her   hand,   fu l gurite s   did   no t  f or m ed  at   25 0  kV   un der   im pu lse s  volt age.  Be side s  that,  fu l gurite s  in  pow der   f or m   are  sign ifi cantl y  diff e re nt f r om  tho se of r es pec ti ve  or igi nal  m at erial s in  te r m s o f  el ect rical   pro per ti es. Th i s r esearc h  has pro ve d  that  f ulgurite s  form ation   has  a  sig nificant  i m pact  on   the   gro unding  im ped ance .  S.  C.   Li m   et .  al .  [5]   ha ve   con ti nue d  the  researc h  on   e nh a ncem ent  m at erial   beh a vio ur  under   im pu lse   an d  al te r nating  high  volt age .     Their  i nv e sti ga ti on   f oc us es  on  50 Hz  of  f reque ncy.  T he   researc h  f ound  that,  al l  te ste d  m at erial s   unde r  al te r nating  hi gh  vo lt age   pro duced   a  f ulgu rite s  f or m at ion .  Fu lg uri te s  can  be  f orm ed  at   be ntonit e  an d  sa nd  but  the  la tt er  is  possible  at   m uch   lowe r  al te rn at ing   high  volt ag e  in  the  pr e sen ce  of   m oistur e.   Ligh tni ng   st rike  a nd   high  im pu lse   volt age  a re  repo rted  t o  ca u se  f ai lures  t o  el ect ronic  syst em   du e  to   ov e rvolta ge.   Eve n  t houg h  th e   sta nd a rds  are  f ulfill ed,   to uc h  and   ste p  volt ages  are  c on t ro l le d,   ye t  the  overvolt age  issue   is  sti l l  the  tou gh e s t   chall enge to  b e  so l ved [ 53,   54] .       6.   CONCL US I O N   The  ai m   of   t his   stu dy  was   to   c on si der  va rio us  ways  t hat  the   en hancem ent  of  kn ow le dg e   and  m at eria l   sci ences  has  pl ay ed  a  pr om inent  a nd   rele va nt  ro le   in  im pro ving  gro unding  syst e m .  The  im pr ov em ent  m a y  com e  fr om   the  introd uction  of  en ha ncem ent   m at erial   into  a   gro unding  sys tem   wh ic h  will   resu lt   the  redu ct ion   of  gro undi ng  i m ped ance.  T he   pe rfor m ances  of  the   groun ding  rods  with   en han c em ent  m at erial s  again st  tho se   without  it   see m   to  hav e  a  sign ific a nt  dif fer e nce.  T he  gro unding  im ped a nce  of  gr oundin g  syst em   us ing  en ha ncem ent  m at erial   is  mo re  sta ble,  w hile  the  one  without  e nh a nc e m ent  m at eri al   see m   to  fluctuate .     Be sides  that,   var io us   par a m et ers  hav e  been   i den ti fie d  that  af fect  the  gro undi ng   im ped ance   value .     Su c h param et e rs  a re th e   so il   r esi sti vity ,  m oistur e c onte nt,  a nd surro undi ng envir on m ent.   A  plenty  of  en han cem ent  m ater ia ls  hav e  bee n  intr oduce d.   These  en ha nce m ent  m at eria ls  are  div ide d  into  two  cat e gories  w hich  a r e  organ ic   an d  inor gan ic .  General ly ,  an  orga nic  enh a ncem ent  m at erial   is   m ade  of  natu ral  m a te rial   wh il e  i nor ga nic  m at eria l  con sist s  of   a  c hem ic al   pr oduct .  Re centl y,  the   dem and   f or   na tural   m at erial   incre ased.  T his  is  du e  to  the  plenty  of   ra w  m at erial ,  inexp en sive,  a nd   easy   to  be  prepare d.    The  draw bac k  of   co nv e ntio nal  coppe r  m at erial   su ch  as  cor r os i on   ha s  been   hi gh li ghte d.   T hus,  a dv a nc e   m at erial s  hav e  been   intr oduc ed  to  ad dr es s  the  issue.  Be sides,  f ulgu rite s  fo rm at ion   is  produce d  wh e n  gro unding  im ped ance  is  s ubje ct ed  to  hi gh  volt age  s upply.  Ar ti fici al   fu l gurite s  are  f or m ed  in  sa nd,  ben t on it e,   and  their   m ixt ur es   un der   t he  app li cat io n  of   direct  vo lt age   and  al te rn at ive   volt age.  Fu l gurite s  f or m at ion   co ul d  reduce t he gr oundin g sy stem  p er form ance where  it  incr ease s the im ped anc e.       REFERE NCE S    [1]   N.  Kum ara singhe,   “ A  low  co st  li ghtn ing  prot ec t ion  s y st em  and  it s  eff e ct iv e ness,”   in  Int ern ati onal  l ight nin g   det e ct ion   con fe r enc e ,   1999 ,   pp .   1 – 6.   [2]   E.   A.  Am m ar,   Y.  Khan,   N.  M al ik ,   and  N.  W ani ,   “ Deve lopment  of  Low  Res isti vity   Ma te ri al  For  Grounding   Resista nc e  Redu ct ion , ”   in  Ene rg y  Conf ere nc e  an d  Ex h ibi t ion  ( En ergy Con) ,   2010,   vol.   35 ,   pp .   700 – 703.   [3]   I.   Ulla h,   M.  N.  R.   Baha rom ,   H.  Ahm ad,   H.  M.  Luqman,   and  Z.  Za inal,   “ El e ct ri c  File d  Inte nsi t y  of  the   Li ghtni n g   Strike s  on  Li ght ning  Air  Te rm ina ls  Instal l ed  on  Buil ding  Struct u res, ”  Int .   J.   E le c t r.  Comput.   Eng. ,   vol.   7,   no.   6,   pp .   3105 – 3113,   201 7.   [4]   Z.   R .   Rad akovi c ,   M.  V  Jovanovi c,   V.  M .   Milose vic ,   and  N.  M .   Il ic ,   “ Appli ca t ion  of  Ea rth ing  Ba c kfil l  Ma te ri al s  i n   Desert   Soil   Con dit ions, ”  IE EE Tr ans.  Ind.   Appl. ,   vol.   51 ,   no .   6 ,   pp .   5288 – 5297 ,   20 15.   [5]   S.  C.   Li m ,   C.   Gom es,   M.  Z .   A.   A.  Kadir ,   G.   Nourira d,   and  Z.  A.  Male k ,   “ Beh avi our  of  B ac kf i ll   Mat erials  for   El e ct ri ca l  Grou nding  S y stems   Under  High  Volta ge  Condit ions,”   J.   Eng.  Sci .   Technol. ,   vol.   10,   no.   6,     pp.   811 – 826 ,   20 15.   [6]   M.  Kizhl o  and   A.  Kanbe rgs,  “ R ese arc h   of  th e  Para m et er   Chang es  of  the  Grounding  S y st em,”   in   World  Non - Gr id - Connec t ed  Wind   Powe r and   En ergy   Conf ere nc e,  WNWEC ,   2009 ,   pp.   1 – 4.   [7]   W .   F.  W an  Ahm ad,   M.  S.  A .   Rahman,   and  J.  Jasni,   “ Natur al   Mat erials  As   Grounding  Fill er  for  Li ghtn in g  Protec ti on   S y s tem , ”  in   30th  In te r nati onal  Con fe re nce   on   Lightni ng   Protecti on   -   IC LP ,   2010,   pp.   1 – 6.   [8]   L.   Ch en,  J.  Ch e n,   T .   Li ang ,   and   W .   W ang,  “ A  Stud y   of  Groundi ng  Resista n ce   R educ t ion  Agent   Us ing  Granul ate d   Bla st Furna ce Sla g, ”   IE EE Tr ans .   Pow e r Del iv. ,   v ol.   19 ,   no .   3 ,   pp .   973 – 978,   2004 .   [9]   N.  H.  Shuhada,   N.  A.  Ahm ad,   and  Z.   Adzis,   “ Grounding  Enha n ce m ent   Mat eri a l   Us ing  Bent onite, ”  J.   Ad v.   R es.   Mate r.  S ci. ,   vol .   24,   no .   1 ,   pp .   1 – 8,   2016 .   [10]   C.   Gom esa ,   C.   La litha ,   C.   Pri y a dar shane e ,   and  E.   Engi n ee r ing,   “ Im prove m ent   o f  Ea rthi ng  S y s tem s  W it h  Bac kfill   Mate ri al s,”   in   30 th  Int ernati onal   Confe renc e  on   Lightni ng  Protection  -   ICLP ,   2010 ,   pp.   1 – 9.   [11]   S.  C.   Li m ,   C .   G om es,   M.  Z ai na l ,   and   A.  Ab ,   “ Chara c te ri zi ng   of  Bent onite  wi th  Chemica l ,   Ph y s i ca l   and  Ele ct r ica l  Perspec ti v es  for  Im prove m ent   of  El e ct r ic a l   Grounding  Sy stems , ”  In t.   J.   E lectroc hem .   Sci. ,   vol.  8 ,     pp.   11429 – 1144 7,   2013 .   [12]   O.  E.   Gouda ,   A.   Ze in ,   and  E.   D ei n,   “ Im proving   under ground  po wer  distri but ion  ca pa ci t y   using  a rti fi ci a l  bac k fill   m at eri a ls , ”   IET  Gene r.  Tr ansm .   Distrib. ,   vo l. 9,  pp.   2180 – 2187 ,   2015.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Th e  us e  o f e nh an ce me nt mate rial in  groun din g syst em -   a  re vi ew   ( Aizat Az mi )   459   [13]   S.  Chen,  S.  Ch e n,   L .   Ch en,  C.   C heng,   and  J.   Che n,   “ An  Expe r imental  Stud y   on   t he  E le c trica l   Properties  of  Fl y   As h  in  th e  Groundin g  S y stem, ”  In t. J.  Eme rg .   E lectr.   Powe r Sy st . ,   vol .   7,   no.   2,   pp.   748 – 754,   2006 .   [14]   D.  Kokkinos,  N.   Kokkinos,  and   J.  Koutsoubis,  “ High  fre quen c y   beha vior   of  soil   improver  comp ounds,”   in   30th   Inte rnational   Co nfe renc e  onLight ning  Prot ec t ion ( ICLP ) ,   2010,   v ol.   1400 ,   pp .   1 – 5.   [15]   “ IEE E  Guide  fo r  Mea suring  Ea r th  Resisti vi t y ,   G round  Im peda nc e ,   and  Ea r th  Surfac e  Pot ent i al s  of  a  Grounding   S y stem,”   IE EE   Powe r E n ergy   S oc. ,   2012.   [16]   P.  Sim onds,  “ D esigni ng  and   Tes ti ng  Low - Resis ta nc e  Grounding   S y stems , ”  I EEE  Powe r  Eng.   Re v . ,   vo l.   2 0,   n o.   Octobe r, pp.   19 – 21,   2000 .   [17]   F .   Dawal ibi ,   D.  Benste d,   and  D.   Benste d,   “ Soil  Eff ects  On  Gro und  Fault   Curre nts,”   IEEE  Tr ans.  Powe r  Appar.   Syst. ,   no.   7,   pp.   3442 – 3450,   198 1.   [18]   M.  Haji an  and  A.  A.  R.   Kaz e m i,   “ High  Freq uency   Anal y sis  of  Grounding  S y stem  Us ing  FIT  Approac h, ”  i n  El e ct rica l   Eng in ee ring ( ICEE ) ,   2 017,   pp .   1355 – 1 360.   [19]   J.  He  et   a l. ,   “ De cre asing   Grounding  Resist anc e   o f  Subs ta ti on   b y   Dee p - Ground - W el l   Method,”  I E EE   Tr ans.  Pow e r   Deli v . ,   vol .   20 ,   n o.   2 ,   pp .   738 – 74 4,   2005 .   [20]   Q.  Meng  and  J.  Ma,   “ A   new  m et hod  to  dec re ase   ground  r esista nc es  of  subs ta ti on  grounding  s y stems   in  high  resisti vity   reg ion s,”   IE EE Tr ans. Power  Del i ,   vol. 14, no. 3, pp. 91 1 – 916,   1999 .   [21]   J.  He,   S.  Mem be r,   Y.  Gao,  S.  Me m ber ,   R.   Z eng,   and  W .   Sun,  “ Optimal  Design  of   Grounding  S y st em  Consideri ng  the   Inf lue n ce   o f S ea sonal  Froz en   Soil La y e r, ”   vol .   20 ,   no .   1 ,   pp .   1 07 – 115,   2005 .   [22]   F.  Dawal ibi   and   S.  Mem ber ,   “ Ea rth  Resisti v ity   Mea surem ent   In te rpre ta t ion  T echnique s,”   I EEE  Powe r  Eng.   Rev ,  vol.   4 ,   no .   2 ,   pp .   374 – 382,   1984 .   [23]   Y.  Li u ,   N.   Thee thay i ,   and   R.   Th ott app i ll i l,  “ An  Engi ne eri ng  Mo del   for   Tra nsi en t  Anal y sis  of   Grounding  S y st em  Under  Li ghtni ng   Strike s :  Nonuniform   Tra nsm is sion - Li ne  Approa ch, ”  IE EE   Tr ans .   Powe r  Deli v ,   vol.   20,   no.   2,   pp.   722 – 730,   2005 .   [24]   B.   Ta ng,   X.  Sun,  and  J.  Zou,   “ Overvi ew  of  Meth od  for  Reduc ing   Grounding  Resista nce   of  Subs tation  Grounding   S y stem,”   in   Inter nati onal  S ymposium on  Comput ers  &   Informatic s ( ISCI ) ,   2015,   n o.   Isci ,   pp .   773 – 780.   [25]   F.  Dawal ibi,  S.  Mem ber ,   S.  E .   S erv ices,  N.  B arb ei to ,   and  F .   P.  C orpora ti on ,   “ Mea surem ent s  and  Com puta ti ons  of   the   Perform ance   of  Grounding  Sy stems   Burie d  i n  Multi lay e r  Soi ls,”   IE EE   Tr ans.   Powe r  Deliv ,   v ol.   6,   no .   4 ,   pp.   1483 – 1490,   199 1.   [26]   V.  P.  Androvitsane as,   I.   F.  Gan as,   and  I .   A.  Sta tha pul as,   “ Perform anc e  of  Grou nd  Enha nc ing  C om pounds  Durin g   the   Ye ar,” in  Int ernati onal   Confer enc e  on   Lightni ng  Protecti on   ( ICLP) ,   Vi enna ,   A ustria ,   2012,   pp.   145 – 149.   [27]   G.  Eduful   and  J.   E.   Cole,  “ Palm  Kerne l  Oil  C ake  as  an  Alte rn at iv e  to  Earth  Resist anc e - R educ ing  Agent, ”  in  Power   Syste ms   Confe re nce   and   E xposit i on,   PSC E  ’09 ,   2 009,   pp .   1 – 4.   [28]   W .   R.   Jones  and  N.  York,  “ Bent onit e  Rods  As su re  Ground  Rod  Instal lation  in  Pr oble m   Soils,”   IE EE   Tr ans.  Power   Appar.   Syst . ,   vol .   75 ,   no .   4 ,   pp .   1 343 – 1346,   1980 .   [29]   S.  C.   L im,  C.   Gom es,   M.  Zaina l ,   and  A .   Ab,  “ Preli m ina r y   Groun ding  Perform ance  of  Ben toni t e  Mixed  Concr e t e   Enc ase d  Ste el   Cage   under   High  Soil  Resisti vity   Condi ti on, ”  i n  8th  Asia - Pac i fi c  Inte rnat ional  Confe renc e  on   Lightni ng,   Seoul,  Korea ,   2013 ,   p p.   145 – 148 .   [30]   M.  B.   Kos ti c  an d  N.  S.  Radova n ovic ,   “ Im prove m ent   of  el e ct r ic a l  prope rt ie s  of  gr ounding  loops  by   using  b ent onite   and  waste   dri ll in g  m ud, ” in  Gen e ration,   Tr ansm ission and  Distrib uti on ,   1999,   pp.   1 – 6.   [31]   Z.   R.   R ada kovi c  and  M.  B.   K ostic ,   “ Beha v io ur  of  grounding  loop  with  bentonite   during  a  ground  fau lt   a t  an  ov erh ea d   li n e to wer, ”   in  G ene rat ion,   Tr ansm ission and  Distribut i on ,   2001 ,   pp .   27 5 – 278.   [32]   W .   F.  W .   Ahm a d,   M.  S.  A.  Rahman,   and  J.  Jas ni,   “ Chemica l  E nhanc ement  Mat eri a ls  for  Groun ding  Purpos es, ”     in  Lightni ng   Pro te c ti on  ( ICLP) ,   2010,   pp .   1 – 6.   [33]   D.  Edwa rd s,   “ Re port  on  R esisti vi t y   T ests  RESLO  Ground E nhance m ent   Com pound, ”  Aus tr al i a, 200 5.   [34]   H.  E.   Mart íne z ,   E.   L .   Fuenteal ba,   L .   A.  Ciste r nas,   H.  R.   Gal l egui ll os ,   and  J.  F.  Kasane va,   “ A  New  Artifi cial  Tre a tment  for  t he  Reduction  of   Resista nc e  in   Ground  El e ct ro de, ”   IEEE  Tr ans.  Powe r  Del iv. ,   vol .   19,   no.   2 ,     pp.   601 – 608 ,   20 04.   [35]   R.   Xiong,   B.   C hen,   B .   Zhou ,   a nd  C.   Gao ,   “ Optimize d  Progr a m s  for  Shaped  Conduct ive  Ba c k  fi  l l  Mat erial  of  Grounding  S y stems   Based  on  the   FD TD  Sim ula ti ons,”   I EE E  Tr ans.  P ower  Deli v . ,   v ol.   29,   no .   4 ,     pp.   1744 – 1751 ,   2014.   [36]   G.  R.   Agent  and   U.  Q.  Prof,  “ Re sea rch   on  the   M ec han ism   of  Grounding  Resista n ce - Redu ci ng  Ag ent   and  the   Us ed   Quanti t y   Prof.  Y  an  Huai - Li an g ,   Sichua n  Insti tut e  of  Industr y ,   People ‘s  Repu bli c  of  China,”   in  Inte rnational   Confe renc e  on   P ropertie s and Ap pli cations of   Die le c tric   Ma te rials ,   1991 ,   pp .   3 – 6.   [37]   M.Kurtovi c  and   S.Vuje vic,  “ Ea r thi ng  grid  p aram et ers  with  con duct or  surround ed  b y   an  ad dit io nal   subs ta nc e,”  i n   IEE   Proceedi ngs   -   Gen erati on,   Tr ansm ission an d   Distributi on ,   20 00,   pp .   57 – 61 .   [38]   O.  Vr y on is,  T.  Andritsch,   A .   S .   Vaugha n ,   and   P.  L .   Le win ,   “ Im prove d  Li ght ning  Prote ct ion   of  Carbon  Fib er  Rei nforc ed  Pol y m er  W ind  Turb ine   Bla des :  Ep ox y   /  Graphe ne   Oxide  Nanoc om posite s,”   in  IEE E  Elec tric a l   Insulati on  an d   Dielec tri c Phe nom ena  ( CEIDP) ,   2016,   pp .   635 – 638 .   [39]   F.  P.  Dawal ibi,   S.  Mem ber ,   a nd  S.  E .   Serv ices,  “ Beha v iour  of  Grounding  Sy stems   in  Mul t il a y e r  Soils:   A  Para m et ric Analy sis, ”  IE EE Tr ans.  Powe r   Deliv ,   vol. 9, no. 1, pp. 334 – 342,   1994.   [40]   D.  Paul  and  S.   Mem ber ,   “ DC  Tract ion   Pow er  S y stem  Grou nding, ”   IEEE  T rans .   Ind.   App l ,   vol.  38,   no .   3 ,     pp.   818 – 824 ,   20 02.   [41]   M.  A.  Abd - al la h ,   A.  Said,   and  M.  N.  Ali,   “ Miti ga ti on  of  Li ghtni n g  Haz ard s  at   the  More  Sensiti ve  Points  in  W in d   Farm s  Us ing  Ant - Colon y   Optimiza t ion  Techni que , ”  Bul l .   El e ct r.   Eng .   Informatic s ,   vol.   5 ,   no.   2 ,     pp.   144 – 158 ,   20 16.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   13 , N o.   2 ,  Fe bru ary 2 019   :   4 53   –   460   460   [42]   N.  A.  M.  Hasni ,   H.  Ahm ad,   N.  A.  M.  Jam ai l ,   M.  S.  Kam aru ddin,   and   S.  S.  R idz wan,  “ Inve sti gat ion  of  Pot ential  Grounding  Com pound  for  Port ab le   Appl ic a ti ons, ”   Int. J. Elect r.   C omput.   Eng . ,   vol .   7 ,   no .   6 ,   pp .   31 40 – 3146,   2017 .   [43]   Y.  Li ,   F.  P.  Da wali bi ,   J.  Ma,   a nd  Y.  Yang,   “ Anal y s is  of   a  Ste el   Grounding  S y stem :  A  Prac tical   C ase   Stud y , ”     in  E le c tric P owe r Suppl y  Industr y  ( CEP SI) ,   2004 ,   pp .   1 – 8.   [44]   F.  Mahta r ,   A.  R amli,   W .   R.   W .   Abdulla h,   and  M.  N.  Isa,   “ Co m par ison  Stud y   of  Us age   as  Grounding  Elec trod e  bet wee n  G al van iz ed  Iron   and  C opper   with  and  without   E art h  A ddit ive  Fill er,”  i n  Asia  Pacific  Confe renc e  on   Appl ie d   E lectromagnet ic A P AC E ,   2007 ,   pp .   1 – 5.   [45]   R.   Gong,  J.   Rua n,   Y.  Hu,   Y.  W u,   and  S .   Jin,  “ Re sea rch   on  fle x ible  gra phi te - copper c om posite d  e lectr i ca l   groundin g   m at eri a l,”  in   Int e r nati onal  Conf ere nce on AC  and   DC P ower  Tr ansm ission A CDC ,   2016,   no.   8.   [46]   R.   Gong,  J.  R uan,   Y.  Hu,  H.   Ge,   and  S.  Ji n,   “ Perform anc e  compari son  b et wee n  f le xib le  gra phite - copper   compos it ed  grounding  m at erial   and  conve nt io nal   grounding  m at eri a ls,”   in  I nte rna ti onal  Co nfe renc e  on  High   Vol tage E ng inee ring a nd  App li ca ti on  ICHV E ,   201 6,   pp .   1 – 4.   [47]   M.  Z.   A.  A.  Kadir   and  C.   Gom es,   “ Perfor m anc e  of  Bac kfi ll  Mate rials  Under  Im pulse  and  AC  Te stings,”  in   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Ligh tni ng  Prote c ti on   ( ICLP ) ,   2012,   p p . 1 – 7.   [48]   Y.  Hu,  Y.  An ,   R.   Xian ,   and   H.   Li ,   “ Stud y   on   Magne tic  Prope rti es  of  Fl exi bl e   Graphi t e  Com posite   Grounding  Mate ri al , ”  I EEE  Int.   Con f. High Vol t .   Eng .   Appl. ,   no.   1,   pp.   1 – 4,   2 016.   [49]   W .   Hu  et   al. ,   “ A   Te sting  Resea r c h  on  the   Eff ec t  of  Conduct ive   B ac kfi ll   on  Reducing  grounding  Resista nc e  under   Li ghtni ng , ”   in   In te rnational   Conf ere nce on  Ligh tn ing  Prot ec t ion  ( ICLP) ,   Vi enna ,   A ustria ,   2012,   pp.   1 – 4.   [50]   Z.   Burhanudd in,  C.   Gom es,   A.  Gom es,   M.  Z.   K.  A.  Kadir ,   W .   F.  W .   Ahm ad,   and  N.  Azis,   “ Chara c te rist ic s  of  fulguri t e - li k e  struct ure s  under   H V  condi ti ons:  Ef fec ts  on  elec tr ical  ea r thi ng  s y st e m s,”   in  Inte rnati onal  Confe renc e   on  Lightni ng   Pr ote c ti on  ( ICLP) ,   2016.   [51]   R.   P.  Tshubwana ,   T.   Shongw e,   a nd  C.   Gom es,   “Cha racte rist ic s  a nd  per form anc e  of  Soil ,   Bent oni t e  and  Conduct iv e   ce m ent   dur ing  i m pulse  te sts  in   Sw az iland, ”   in   Inte rnationa l  Confe renc e  on  Eme rging  Tech nologi cal  Tr ends   [ I CETT ] ,   2016,   pp.   1 – 6.   [52]   V.  P.  Androvits ane as,   I .   F.  Gon os,  and  I.   A.  St at hopulos,   “ Trans ie nt  Im peda nc e  of  Grounding  Rods  Enc ase d  i n   Ground E nhanci ng  Com pounds,”   in  I EEE  Lightn i ng  Protecti on   ( ICLP) ,   2014,   pp.   359 – 363.   [53]   R.   Arane o,   M .   Mac ci on i,   and  S .   La ur ia,  “ Anal y sis  of  the   Li ghtn ing  Tra nsien t  Re spons e  of  the   Earthing  S y st em  of   La rge - Sc ale  Gro und  Mounted  P V Pla nts,” i n   Po werTech ,   2017 ,   pp.   1 – 6.   [54]   O.  Ukar  and  I.   Z amora,   “ W ind  far m   grounding  sy stem de sign f or  t ran sient   cur ren ts,”   R ene w .   Ene rg y ,   vol .   36,   no .   7 ,   pp.   2004 – 2010 ,   2 011.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.