Turorial Mencar Ilmu Listrik - Perhitungan Voltage Drop (Tegangan Jatuh) Pada Kabel

Perhitungan Voltage Drop (Tegangan Jatuh) Pada Kabel - Pada kabel konduktor niscaya mempunyai nilai impedansi dan sehingga setiap kali arus mengalir melalui kabel tersebut, akan ada jatuh tegangan disepanjang kabel, yang sanggup diturunkan dengan Hukum Ohm (yaitu V = IZ ). Penurunan tegangan tersebut tergantung pada dua hal, yaitu :

        1.  Aliran arus melalui kabel - semakin tinggi arus, semakin besar tegangan drop

        2.  Impedansi konduktor - semakin besar impedansi, semakin besar tegangan drop

Impedansi kabel

Impedansi kabel merupakan  fungsi dari ukuran kabel (luas penampang) dan panjang kabel. Umumnya produsen kabel akan melampirkan data kabel yang diproduksinya ibarat nilai resistansi kabel dan reaktansi kabel dalam satuan Ω / km. 

Menghitung Jatuh Tegangan (Voltage Drop)

Untuk sistem suplay tegangan AC , metode menghitung jatuh tegangan (voltage drop) yaitu dengan menurut faktor beban dengan mempertimbangkan arus beban penuh pada suatu sistim. Tetapi kalau beban mempunyai arus startup tinggi (misalnya motor) , maka tegangan drop dihitung dengan menurut pada arus start up motor tersebut serta faktor daya .

Untuk sistem tiga phasa :

V_3 = [S3 I ( R_cCos_ + X_cSin_ ) L] / 1000

Dimana :

V_3   , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Tiga Phasa

I        , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus ketika start (A)

R_c      , adalah resistansi ac kabel ( Ω / km )

X_c      , adalah reaktansi ac kabel ( Ω / km )

Cos_  , adalah faktor daya beban ( pu )

L        , adalah panjang kabel ( m)

Untuk sistem fase tunggal :

V_1 = [2 I ( R_cCos_ + X_cSin_ ) L] / 1000

Dimana :

V_1   , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Satu Phasa

I        , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus ketika start (A)

R_c      , adalah resistansi ac kabel ( Ω / km )

X_c      , adalah reaktansi ac kabel ( Ω / km )

Cos_  , adalah faktor daya beban ( pu )

L        , adalah panjang kabel ( m)

Untuk sistem DC :

V_dc = [2 I  R_c  L] / 1000

Dimana :

V_dc   , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Tegangan DC

I        , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus ketika start (A)

R_c      , adalah resistansi dc kabel ( Ω / km )

L        , adalah panjang kabel ( m)

Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Maksimum

Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Maksimum merupakan drop tegangan tertinggi yang diperbolehkan timbul sepanjang kabel yang dialiri oleh arus listrik. Bila drop tegangan yang timbul melebih batas maksimum, maka ukuran kabel yang lebih besar harus dipilih.

Tegangan Jatuh (Voltage Drop) disepanjang kabel lebih ditentukan sebab beban konsumen (misalnya peralatan) sehingga tegangan yang hingga diinput peralatan tidak melebihi batas toleransi. Ini berarti, kalau tegangan pada alat tersebut lebih rendah dari tegangan minimum , maka alat tidak sanggup beroperasi dengan benar .

Secara umum, sebagian besar peralatan listrik akan beroperasi normal pada tegangan serendah 80 % dari tegangan nominal. Sebagai contoh, kalau tegangan nominal yaitu 230VAC, maka sebagian besar peralatan sanggup dijalankan pada > 184VAC. Pemilihan ukuran untuk kabel penghantar yang baik yaitu ukuran yang hanya mengalami drop tegangan sebesar kisaran 5 - 10% pada beban penuh .