Cara menghitung ukuran kabel by c4KO9e

VIEWS: 0 PAGES: 7

									                           Cara menghitung ukuran kabel

imam sofyan

dear all,

saya mau tanya,bagaimana cara menghitung/menentukan ukuran kabel listrik dan ukuran
kabel tsb kuat sampai berapa Watt.sampai sejauh berapa meter kabel tsb kuat menahan
arus....ada rumusan,artikel,tabelnya.


Inok

Mas Imam,

Saya coba bantu ya:

1. Cari tahu daya tiap2 beban-beban/peralatan dan "future possibility load" jadi bisa di
prediksi kabelnya
2. Dari daya tsb kita bisa hitung Arusnya (Ampere)
3. Dari ampere tsb kita bisa tau "tingkat" panas yg dihasilkan
4. Dari tingkat panas yang dihasilkan kita bisa tau material dan konstruksi kabel apa yg
tepat dan berapa ukurannya
5. Untuk table saya kira bapak bisa search di google.

Semoga membantu,


berlian syako

Berikut ini metode menghitung ukuran kabel.

Ukuran kabel harus memenuhi 3 hal berikut:

Ampacity (kemampuan kabel menghantar arus), oltage Drop (rugi2 pada kabel),
Short Circuit Withstand Capability (daya tahan kabel terhadap arus short circuit saat
terjadi gangguan)


Ampacity
Kabel memiliki nilai ampacity yg berbeda2 berdasarkan ukurannya. Semakin besar ukuran
kabel semakin besar nilai ampacity nya maka semakin besar kemampuan kabel tsb untuk
menghantar arus ke beban.

Kabel harus memiliki nilai ampacity minimal lebih besar125% dari total arus beban
(berdasarkan NEC standard).
Cable Ampacity ≥ 1.25 x Full Load Current

Note:

Tabel besarnya nilai ampacity bisa didapat dari catalog vendor kabel atau bisa juga
dipakai table ampacity dari beberapa standard misalnya Tabel B-310 NEC standard.



Nilai ampacity juga berpengaruh terhadap ambient temperature dimana kabel akan
digunakan sehingga perlu di koreksi (derating factor) dengan menggunakan correction
factor yg sesuai. Table B-310 di NEC standard juga mencantumkan correction factor
berdasarkan temperature dan jumlah conductor (grouping factor).



Voltage Drop
Voltage drop adalah besarnya rugi2 yg terserap pada kabel dikarenakan adanya resistance
dan reactance pada kabel. Semakin besar nilai resistance dan reactance maka semakin
besar voltage drop nya. Semakin panjang kabel maka semakin besar nilai reasistance dan
reactance nya. Dalam memilih ukuran kabel, untuk mengurangi nilai resistance dan
reactance agar voltage drop berkurang bisa dengan cara memilih ukuran kabel yg lebih
besar, atau dengan cara memparalel kabel.

Note:

Nilai resistance dan reactance pada kabel berbanding terbalik dengan luas penampang
kabel sebagaimana rumus yg sudah sering kita temukan di pelajaran fisika sbb:



R = ρ L/A

R = nilai impedance kabel (resistance dan reactance)

ρ = tahanan jenis

L = panjang cable

A = luas penampang

Untuk menghitung voltage drop dapat menggunakan rumus sbb:

Untuk 3 phase:

% Voltage Drop = I x (R cos.j + X sin.j ) x (L / 1000) x (100% x √3 / VLL)

Untuk 1 phase:
% Voltage Drop = 2 x I x (R cos.j + X sin.j ) x (L / 1000) x (100% / VLN)

I = current in ampere

R = Resistance in ohm/1000ft

X= Reactance in ohm/1000ft

VLL = Voltage Line to Line (3 phase)

VLN = Voltage Line to neutral (1 phase)

L = Cable Length in Feet

Persyaratan besarnya maximum voltage drop yg diizinkan harus sesuai spesifikasi /
standard yg digunakan, biasanya adalah sbb:

Main feeder ≤ 1 %

Branch circuit ≤ 3 %

Nilai resistance dan reactance bisa didapat dari catalog kabel vendor atau bisa mengacu
standard yg dipakai misalnya Table 8 dan Table 9 NEC standard.

Nilai cos.j bisa didapat dari factor daya misalnya factor daya PF= 0.85 maka cos.j = 0.85
kemudian nilai sin.j bisa didapat dari rumus trigonometri sbb:

cos2j + sin2j = 1

Short Circuit Withstand Capability
Setelah ukuran kabel ditentukan berdasarkan ampacity dan voltage drop, maka lakukan
pengecekan ketahanan kabel terhadap arus short circuit. Biasanya data ketahanan kabel
terhadap short circuit current bisa dilihat dari catalog kabel vendor, atau bisa
menggunakan rumus sbb:



          Minimum Cable size = Isc x √t / k



  t = duration of short circuit

  t = 0.04 for fuse protection

   = 0.06 for MCCB

    = 0.4 for VCB
  k = 135 for copper conductor with XLPE or EPR insulation

Ukuran kabel dapat diterima apabila sudah memenuhi 3 criteria diatas.

Selamat menghitung.


riza_adriansyah

Dear mas Imam

Berikut juga bisa dipakai untuk pengukuran, terlampir juga standart kabel baik itu tahanan
maupun reaktannya.

Lily Satryadi

Saya ingin meluruskan penjelasan dari Berlian mengenai reaktansi. Reaktansi tidak
ditentukan oleh rho dan luas penampang, tapi oleh besarnya pemisahan jarak antar core
(yaitu ketebalan insulation dalam kasus insulated cable) atau jarak antar konduktor dalam
kasus overhead wires).


berlian syako

Mungkin yg anda maksudkan adalah kapasitansi (Farad) yg berhubungan dengan
ketebalan isolasi kabel atau jarak antar kabel, dan ini berhubungan dengan leakage
current (arus bocor).

Sementara kita membahas metode menghitung kabel dalam hal ini ukuran konduktornya
(bukan isolasinya). Nilai impedansi suatu konduktor itu gabungan dari nilai resistansi dan
reaktansi:
Z = sqrt (R2 + X2)

Nilai reaktansi konduktor tergantung dari nilai induktansi bahan konduktor tsb dan juga
frekwensi tegangan supply.
X=2.л.f.L



Satuan reaktansi tsb juga sudah bukan henry lagi tapi sudah ohm jadi intinya disini kita
membahas impedansi suatu kabel untuk keperluan menentukan ukuran kabel
(konduktor).

Sebenarnya rumus R = ρ L/A ini juga tidak kita gunakan dalam menghitung ukuran kabel,
Rumus ini saya ikutkan hanya untuk menunjukkan korelasi antara nilai impedansi suatu
kabel dengan ukuran penampang kabel supaya lebih kelihatan logikanya mengapa
voltage drop bisa kita kecilkan dengan cara menaikkan ukuran kabel.
ari kristiawan

saya coba tambahkan keterangan perhitungan kabel, semoga berguna...


Attachment : PUIL 2000.pdf


Donny Wibowo

Dear ALL,

Jangan lupa reaktansi itu terbagi dua seperti terbagi duanya semua yang ada di alam.
Jadi reaktansipun terbagi dua antara kapasitif dan induktif.
Untuk lebih jelasnya lihat:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_reactance


berlian syako

Betul itu Pak Donny.
Makanya dalam hal size kabel (konduktor) saya tidak menyinggung reaktansi kapasitif.
Di tabel 9 NEC "Alternating current resistance and reactance for 600 Volt Cables, 3-Phase,
60 Hz, disitu dituliskan XL yang merupakan reaktansi induktif. Kita tidak membahas
masalah reaktansi kapasitif yg berhubungan dengan dielektrik, kekuatan isolasi, jarak antar
konduktor, dll dan hal ini tidak perlu dikhawatirkan dalam hal menentukan size kabel
(conductor). Sebenarnya kita tidak perlu risau dengan rumus tsb karena yg kita perlukan
adalah nilai resistansi dan reaktansi dari kabel yg seharusnya diberikan oleh pihak
pabrikan/vendor kabel sehingga didalam suatu proyek instalasi kita bisa menentukan size
kabel dengan tepat.

Kalau dikatakan size suatu kabel adalah 2.5 sqmm itu adalah luas penampang
konduktornya (wire) bukan luas penampang seluruh kabel dan isolasi.

Silahkan saja diganti judulnya kalau ingin membahas masalah reaktansi kapasitif,
dielektrik, strength of isolation, leakage current, dll. Saya kira pihak pabrikan kabel yg
lebih mengetahui hal ini. Dan saya hanya mewakili kepentingan dari sisi Construction
Engineering (sebagai pihak pemakai kabel).


Lily Satryadi

Berlian, point pertama saya adalah saya cuma mau meluruskan isi e-mail anda
sebelumnya yang menuliskan formula dan saya quote di bawah ini :

" R = ρ L/A
  R = nilai impedance kabel (resistance dan reactance) "
Berlian, R di sini seharusnya dibaca sebagai DC R(esistance) Jadi mohon penulisan
impedance dan juga reactance di dalam bracket itu anda hapus karena salah, karena
reactance has nothing to do with it, seperti yang akan saya sampaikan di point kedua.
Maka wordingnya seharusnya menjadi

R = nilai impedance DC resistance kabel (resistance dan reactance)

Point saya yang kedua adalah :
Kalau kita bicara mengenai voltage drop di cable untuk jarak relatif pendek (di bawah 1
km), tentu saja yang kita bicarakan hanya reactansi (induktif), karena reaktansi (kapasitif)
secara practical bisa diabaikan. Maka yang saya maksud dengan reactance di e-mail saya
tentu saja reaktansi induktif.

Nah, sekarang saya akan tuliskan kembali formulasi untuk XL yang lebih lengkap :

XL = 2 . л . f . L

Dengan L saya quote di bawah ini dari Electric Cable Handbook, 3rd Ed, editor : G.F
Moore, Blackwell Science.

" INDUCTANCE
The inductance L per core of a 3-core cable or of three single-core cables comprises two
parts, the self-inductance of the conductor and the mutual inductance with other cores.
It is given by

L = K + 0.2 loge 2S/d (mH/km)

where K= a constant relating to the conductor formation (table 2.1)
S = axial spacing between conductors within the cable (ram), or
  = axial spacing between conductors of a trefoil group of single-core cables (mm), or
  = 1.26 x phase spacing for a flat formation of three single-core cables (mm)
d = conductor diameter or for shaped designs the diameter of an equivalent circular
conductor (mm) "

Nah, ketika saya tuliskan mengenai jarak antar konduktor (yaitu ketebalan insulation)
yang ikut menentukan besarnya reaktansi(induktif), yang ingin saya katakan adalah
bahwa, di dalam kabel, penentu jarak antar konduktor yang dominan adalah ketebalan
insulation.
Saya tidak membicarakan reaktansi yang kapasitif, karena kalau memang itu yang ingin
saya katakan, saya pasti sudah bicara juga soal konstanta dielektrik, beda potential, dsb.
dan karena saya juga aware bahwa tidak terlalu relevant membicarakan reactansi kapasitif
ini dalam konteks power cable yang relatif pendek seperti sudah saya singgung di atas.


mujibul anam

yang pernah saya denger, kalo gak salah sih kayaknya memang begitu... gak tau juga sih
kenapa teorinya seperti itu, apalagi saya belom pernah liat yang namanya electrons ...
katanya, yang namanya impedance (Z) adalah kontribusi dua buah electrical properties
yaitu resistance (R) dan reactance (X).
resistance (R) itu mungkin bisa dianalogikan semacam 'mechanical friction-nya' conductor
terhadap electrons, sementara reactance (X) adalah efek frekuensi (f) terhadap induktance
(L) dan capacitance (C). dst.
mengenai formula untuk conductor yaitu R = ρ L/A beserta terminology-nya, sebaiknya
tidak usah diperpanjang lah ya... ok pak lily? :).

berlian syako


Thanks Sdr/Sdri Lily Satryadi
Berarti kita sependapat mengenai reaktansi pada kabel.
betul R pada rumus tsb seharusnya dipahami dengan DC resistance.
Thanks atas koreksinya.

								
To top