Perhitungan Voltage Drop (Tegangan Jatuh) Pada Kabel - Pada kabel konduktor pasti memiliki nilai impedansi dan sehingga setiap kali arus mengalir melalui kabel tersebut, akan ada jatuh tegangan disepanjang kabel, yang dapat 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 seperti 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) adalah dengan berdasarkan faktor beban dengan mempertimbangkan arus beban penuh pada suatu sistim. Tetapi jika beban memiliki arus startup tinggi (misalnya motor) , maka tegangan drop dihitung dengan berdasarkan pada arus start up motor tersebut serta faktor daya .
Untuk sistem tiga phasa :
V3 = [S3 I ( RcCos + XcSin ) L] / 1000
Dimana :
V3 , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Tiga Phasa
I , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus saat start (A)
Rc , adalah resistansi ac kabel ( Ω / km )
Xc , adalah reaktansi ac kabel ( Ω / km )
Cos , adalah faktor daya beban ( pu )
L , adalah panjang kabel ( m)
Untuk sistem fase tunggal :
V1 = [2 I ( RcCos + XcSin ) L] / 1000
Dimana :
V1 , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Satu Phasa
I , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus saat start (A)
Rc , adalah resistansi ac kabel ( Ω / km )
Xc , adalah reaktansi ac kabel ( Ω / km )
Cos , adalah faktor daya beban ( pu )
L , adalah panjang kabel ( m)
Untuk sistem DC :
Vdc = [2 I Rc L] / 1000
Dimana :
Vdc , Tegangan Jatuh (Voltage Drop) Tegangan DC
I , adalah arus beban penuh atau arus nominal atau arus saat start (A)
Rc , 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 karena beban konsumen (misalnya peralatan) sehingga tegangan yang sampai diinput peralatan tidak melebihi batas toleransi. Ini berarti, jika tegangan pada alat tersebut lebih rendah dari tegangan minimum , maka alat tidak dapat beroperasi dengan benar .
Secara umum, sebagian besar peralatan listrik akan beroperasi normal pada tegangan serendah 80 % dari tegangan nominal. Sebagai contoh, jika tegangan nominal adalah 230VAC, maka sebagian besar peralatan dapat dijalankan pada > 184VAC. Pemilihan ukuran untuk kabel penghantar yang baik adalah ukuran yang hanya mengalami drop tegangan sebesar kisaran 5 - 10% pada beban penuh .
knapa dengan semakin tingginya arus maka voltage dropnya lebih besar? mohon dijelaskan. terimakasih
ReplyDeleteThis comment has been removed by the author.
DeleteKarena apabila sebuah penghantar yang tentunya memiliki nilai tahanan dengan besaran tertentu, maka ketika dialiri arus akan timbul tegangan sebesar arus yang dialirkan dikali dengan nilai tahanan penghantar tersebut, V = I x R
DeleteBagaimana cara mengetahui pemilihan ukuran kabel yang baik sebagai penghantar?..
DeleteTerimakasih..
Pemilihan ukuran kabel ditentukan berdasarkan kebutuhan besar kecilnya beban yang akan kita suplay sehingga diketahui arus yang akan melewati kabel tersebut. janan lupa mempertimbangkan kenaikan beban atau kondisi emergency dengan menambahkan lebih kurang 15~20% dari arus yang akan melewati kabel tersebut.
DeleteDari data sheet kabel, dapat dilihat ukuran kabel yang ddibutuhkan disesuaikan dengan arus yang akan melewatinya.
Kmudian faktor panjang bentangan kabel yang diperlukan dr sumber kebeban menjadi pertimbangan ukuran kabel yang akan dipakai , sehingga voltage drop dapat diperkecil.
Disamping itu ada beberapa tipe isolasi dan pelindung kabel yang mesti jadi pertimbangan sesuai dengan aplikasi dilapangan, seperti tipe NYFGBY yang memiliki plat baja tipis untuk melondungi kabel, Tipe NYY , NYAF dan lain lain.
Demikian, penjelasan singkat saya, semoga membantu
mohon bantuannya
ReplyDeleteTerima kasih peertayannya ,
DeletePenjelasannya kita gunakan rumus V = I.R, dimana V akan semakin besar pada sebuah R (tahanan) ketika arus yang melewati tahanan tersebut semakin tinggi. Pada sebuah kabel yang direntang dengan panjang tertentu terdapat nilai tahanan yang biasanya dinyatakan dengan ohm/km. Ketika pada sebuah kabel dengan nilai R ohm dialiri arus sebesar I , maka terdapat drop tegangan pada kabel tersebut sebesar V.
Apabila I dinaikan 2 kalinya menjadi 2I, dengan nilai R kabel tetap, maka nilai tegangan menjadi 2I . R = 2V, begitu seterusnya.
Sehingga terlihat kenaikan arus pada sebuah penghantar (kabel) berbanding lurus dengan kenaikan tegangan pada penghantar tersebut .
Demikian penjelasannya.
Untuk mengetahui jatuh tegangan dapat dihitung pada setiap penyulang dari keluaran transformator I Gardu Induk Randu Garut. Terdapat 8 penyulang dari keluaran Transformator I Gardu Induk Randu Garut. Perhitungaan jatuh tegangan menggunakan persamaan sebagai berikut :
ReplyDeleteMenghitung jatuh tegangan, jatuh tegangan dapat dihitung denga rumus :
ΔV = I.Z.L.Kb
Keterangan :
I = Arus pada penghantar (ampere)
Z = Impedansi (ohm/Km)
L = Panjang saluran (Km)
Kb = Faktor distribusi
Faktor distribusi ditentukan dengan dasar
Beban dianggap terdistribusi merata (0,5)
Pada perencanaan diambil safety factor 0,1 (untuk mengkompensasi beban yang ada diujung), jadi harga Kb diambil 0,6
Impedansi dapat dihitung dengan rumus :
Z = √(R^2+XL^2 )
Keterangan :
Z = Impedansi (ohm/Km)
R = Resistansi (ohm/Km)
XL = Reaktansi (ohm/Km)
saya mau tanya ini perhitungan jatuh tegangan pada penyulang, apakah benar rumusnya. Kb= 0.6 itu sebenarnya maksud distribusi dianggap merata?
terimakasih atas jawabannya
Maaf .. saya baru tahu ada penggunaan komponen Faktor Distribusi (Kb). Tapi dari pertanyaannya, (mohon koreksi jika salah), Kb lebih sebagai safety faktor saja untuk menghindari kesalahan penentuan spek kabel dengan hasil perhitungan. Dilhat dari pengertiannya, Kb sebagai faktor distribusi beban merata, ini berarti pada salauran distribusi 3 phasa, beban masing-masing phasa bisa sama besar sehingga arus yang mengalir pada penghantar setiap phasa hampir sama dan bisa juga tidak seimbang, sehinggga arus yang mengalir pada masing-masing penghantar berbeda nilainya.
DeletePenyebab tidak seimbang bisa dikarenakan pembagian beban satu phasa, pada masing-masing penghantar tidak sama, sehingga pada keadaan tertentu salah sata phasa dibebani lebih besar dari beban lainnya. Biasanya ini terjadi pada distribusi beban ke perumahan dari trafo induknya.
Demikian penjelsan saya, semoga membantu
mau nanya, itu untuk rumus jatuh tegangan kenapa dibagi 1000 ya ? asalnya angka 1000 itu darimana ? mohon penjelasannya. Terimakasih.
ReplyDeleteDibagi 1000, karena biasanya data resistansi dan reaktansi kabel yagn kita dapat dari data sheet kabel pabrikan dalam satuan kilometer...ohm/km..
DeleteSementara kabel yang kita gunakan panjangnyadalam satuan meter...sehingga dikonversi dulu ke km maka dibagi dengan 1000.
Demikian,semoga membantu
untuk drop tegangan dc referensinya dari mana ya ? tolong dishare dari buku apa
ReplyDeleteDari data sheet kabel
Deletedimana cara mengetehaui reaktansi kabel ?
ReplyDeletedi data sheet tidak ada
Pertama, Reaktansi itu ada dua yaitu reaktansi kapasitif dan reaktansi induktif.
DeleteUntuk jarak pendek (< 1 km), yang berpengaruh reaktansi idnuktif sedangkan reaktansi kapasitif dapat diabaikan.
Didata sheet kabel memang tidak ada data reaktansi karena dipengaruhi oleh banyak faktor dilapangan pada saat penggunaan kabel tersebut, tapi biasanya terdapat data induktansi dalam satuan mH/km.
Untuk emnghitung raktansi idnuktid menggunakan rumus : XL = 2.phi. F . L
Demikian, semoga membantu
infonya sangat bermanfaat bagi ane
ReplyDeleteIsolasi double tape
Mau nanya gan, (r cos phi + x sin phi) itu datangnya dari mana gan? Trus penetapan kenapa harus r cos phi kenapa ngk r sin phi itu dari mana gan? Mohon bantuannya gan
ReplyDeleteuntuk membahasnya kita perlu melihat kembali segi tiga impedansi dimana pada segitiga impedansi. Karena disini tidak bisa menampilkan gambar... saya coba tulisksan saja..
Deletepada segitiga impedansi .. garis miring adalah Z.. garis datar adlah R (resistansi) dan garis tegak adalah X (Rekatansi).. dan sudut phi adalah sudut yg dibentuk antra garis miring (Z) dengan garis datar (R)..
Sehingga dari sana diturunkan rumus trigonometri untuk R adalah Cosphi = R/Z .. dan Sin phi = X/Z.
Z^2 = R^2 + X^2
formula tegangan drop menggunakan impedansi kabel per satuan panjang dengan 2 elemen penting yang mempenaruhi jatuh tegangan yatiu nilai R dan nilai X.
Demikian penjelssannya... semoga membantu
This comment has been removed by the author.
ReplyDeletemin mau nanya, apakah Sin T dan Cos T nilainya sama??
ReplyDeleteTidak sama
Deletejika kita tidak tahu panjang kabel bagaimana cara menghitung drop voltage?
ReplyDeleteSecara umumnya drop voltage adalah besarnya jatuhnya tegangan disepanjang penghantar sehingga tegangan diujung penerima lebih rendah dari sisi diujung pengirim.
DeleteKalau tegangan kedua ujung sudha diketahui, tinggal dikurangi saja.
Demikian, terima kasih.
Baru ketemu artikel yang dicari, mudah dimengerti dengan penjelasan yang lengkap, untuk info kelistrikan lainnya silahkan kunjungi "voltechno.net"
ReplyDeleteThanks