Menentukan Kemampuan Penghantar Dan Pengaman Beban

A.    Menghitung Kemampuan Penghantar

Kemampuan penghantar dalam menghantar arus listrik sangat penting untuk diketahui dalam instalasi listrik karena dalam memilih penghantar dalam pemasang instalasi listrik harus sesuai dengan beban maksimum yang akan disuplai oleh penghantar tersebut. Oleh karena itu, pembaca wajib atau harus mengetahui berapa batas kemampuan penghantar dalam mengalirkan arus. Jika pembaca salah memilih penghantar (kapasitas hantar arus kabel tersebut lebih kecil dari arus beban), akan berakibat fatal, yaitu kegagalan isolasi sehingga dapat mengakibatkan kebakaran maupun merusak peralatan lainnya.

Faktor yang harus diperhatikan dalam memilih penghantar adalah:

a.       Ukuran penampang penghantar (A)

Ukuran yang dipilih untuk melayani suatu instalasi motor listrik minimum penghantar tersebut harus dapat dialiri oleh arus sebesar 125% kali arus pada beban penuh. Untuk penampang penghantar pencabangan atau pengisi ukuran penampangnya harus dapat dialiri arus sebesar 125% kali arus beban penuh dari motor terbesar ditambah arus beban penuh motor-motor yang lainnya.

b.      Ukuran panjang penghantar

Mengingat rugi tegangan yang diizinkan untuk instalasi tenaga maksimum 5 %, maka panjang kabel baru suatu instalasi harus dicek sehingga rugi tegangan tidak melebihi batas.

Adapun panjang kabel atau penghantar maximum dari suatu instalasi motor dapat dihitung dengan rumus:

1.      Panjang kabel untuk motor DC

………………………………….....………. (1)

2.      Panjang kabel untuk motor AC 1 fasa

……………………………………………. (2)

3.      Panjang kabel untuk motor AC 3 fasa

…………………………………………. (3)

            Dengan         = panjang kabel dalam meter

                        A         = penampang kabel dalam mm²

                        In         = arus pada beban penuh

                        E_r         = rugi tegangan maximum 5% x tegangan jala-jala (ζ)

                        Rho (ς) = tahanan jenis penghantar

c.       Menghitung besarnya arus beban

Proses menghitung besarnya arus beban yang mengalir pada penghantar dipakai rumus.

1.      Arus beban untuk motor DC

……………………………………….…… (4)

2.      Arus beban untuk motor AC 1 fasa

…………………………………….. (5)

3.      Arus beban untuk motor AC 3 fasa

…………………………………. (6)

            Dengan :E       = tegangan jala-jala

                          P        = daya motor dalam watt

                         Ђ        = rendamen/efisiensi

Contoh soal :

Sebuah motor listrik 3 fasa diketahui datanya sebagai berikut:

Tegangan 220/380 V; Cos φ 0,8; Daya 5 HP.

Tentukan ukuran penghantar yang diizinkan.

Penyelesaiannya:

Arus beban

 

                                               

Penampang penghantar yang dibutuhkan harus dapat dialiri arus

125% x 8,3 A = 10,4 Ampere

Jadi ukuran penampangnya sesuai dengan daftar 2,5 mm². (lihat tabel 2.2 hal 52)

Rugi tegangan yang diizinkan  5% x 380 V = 19 V

Panjang kabel 

B.     Menentukan Nilai Nominal Pengaman Beban

Nilai nominal pengaman beban cabang adalah berupa alat pemutus arus yang dapat menahan besarnya arus pengasut pada saat motor mulai jalan.

Besarnya nilai nominal pengaman beban cabang bergantung dari:

1. Macam dan jenis motor yang diamankan dimana setiap jenis motor mempunyai arus asut yang berbeda-beda, dan
2. Macam dan jenis alat pengasutnya.

Adapun cara untuk menentukan ukuran atau nilai nominal pengaman beban cabang adalah:

            I_A   =  k x In

1. I_A  arus nominal motor

Besarnya nilai arus asut di Indonesia tidak boleh terlalu besar, yaitu kurang dari 2,5 x arus nominal (In)

I_A   = 125% x I nominal (In)

2.  Jika besar arus asut dari suatu motor lebih dari 2,5 x I nominalnya, maka:

………………………………………………. (7)

Contoh soal:

Dari contoh di atas 1 nominalnya = 8,3 A. Bila arus asutnya normal, maka besar sekeringnya adalah:

            I_A = 125% x 8,3 A = 10,4 A

Maka ukuran sikering yang dipakai 15 A

Bila arus asut motor tersebut 5 x 1 nominal, maka besar sikeringnya

           

Maka ukuran sikering yang dipakai 20 A

Keterangan :

I_A =  Nilai arus yang menyebabkan bekerjanya gawai pengaman arus lebih dalam waktu maksimal s detik dalam ampere

In =  Nilai arus nominal gawai pengaman arus lebih dalam ampere

K =  Suatu faktor yang nilainya bergantung pada karakteristikgawai dengan arus lebih.

C.     Menentukan Pengawatan Pada Panel

Kebel untuk pengawatan suatu panel biasanya digunakan jenis NYA. Adapun ukurannya harus dipilih sehingga penghantar tersebut mampu dialiri arus minimum 125% kali arus beban penuh. Penghantar cabang atau pengisi ukuran penampangnya harus mampu melewatkan arus 125% dari arus beban penuh dari salah satu beban yang terbesar ditambah arus beban penuh beban-beban yang lainnya.

Demikian juga berlaku untuk komponen lainnya, pengaman maupun penghubung.

Contoh: Data suatu instalasi tenaga diketahui sebagai berikut:

	Daya	Tegangan	Arus Beban
M1	30 HP	380 V	38,4 A
M2	15 HP	380 V	20    A
M3	15 HP	380 V	20    A
M4	20 HP	380 V	27,4 A
M5	10 HP	380 V	14    A

Dari ketentuan di atas maka ukuran minimum alat-alat pengaman maupun penghantar harus dipilih hingga mempunyai kemampuan dapat melewatkan atau mengalirkan arus 125% kali arus beban penuh sehingga setelah dianalisis (untuk KHA penampang penghantar bisa dilihat tabel 2.1 – 2.3, sedangkan alat pengaman atau mcb bida dilihat pada tabel 3.1 ):

M1          Penampang penghantarnya 16 mm²

               Alat pengaman/penghubung 60 A

M2          Penampang penghantarnya 6 mm²

               Alat pengaman/penghubung 25 A

M3          Penampang penghantarnya 6 mm²

               Alat pengaman/penghubung 25 A

M4          Penampang penghantarnya 10 mm²

               Alat pengaman/penghubung 32 A

M5          Penampang penghantarnya 4 mm²

               Alat pengaman/penghubung 20 A

D.    Merencanakan dan Menata Penghantar Maupun Pengaman Pada Panel

Proses penentuan ukuran maupun tata letak komponen dan penghantar tidak terlepas dari bagaimana cara mencabang atau mengelompokkan beban-beban tersebut. Untuk contoh instalasi di atas perlu dibuat pengelompokkan seperti gambar 1.

Gambar 1. Pengelompokan Beban

Dari pengelompokkan tersebut maka ukuran penampang penghantar kabel kabel maupun pengaman atau penghubung untuk cabang l, cabang ll, dan cabang lll ukurannya sama, yaitu:

Penampang penghantarnya masing-masing 16 mm²

Alat pengaman atau penghubungannya masing-masing 60 A

Pada titik pengisi

Penampang penghantarnya 95 mm² jenis NYSA

Pemutus canai dipakai 250 A

Gambar 2, menunjukkan tata letak komponen dan penghantar dari panel daya dari gambar 1.

Gambar 2. Tata letak dalam panel