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
sebelum melakukan perhitungan dalam mengetahui ukuran kabel, alangkah baiknya untuk mengetahui :
1. Cari tahu daya tiap2 beban-beban/peralatan dan "future possibility
load" jadi bisa di prediksi kabelnya
2. Dari daya tsb bisa hitung Arusnya (Ampere)
3. Dari ampere tsb bisa tau "tingkat" panas yg dihasilkan
4. Dari tingkat panas yang dihasilkan bisa tau material dan konstruksi
kabel apa yg tepat dan berapa ukurannya
0 komentar:
Posting Komentar