Jul 232012
 

Sangat sering kita temui, kesalahan dalam penentuan luas penampang kabel yang diperlukan dalam suatu installasi. Kesalahan yang paling umum adalah HANYA memperhitungkan kapasitas kabel terhadap arus yang melaluinya. Penentuan luas penanpang kabel, harus memperhatikan beberapa aspek :

  1. Kapasitas arus kabel (\textit cable ampacity)
  2. tegangan jatuh optimum yang bisa diterima disisi beban (\textit drop voltage)
  3. Ketahanan terhadap hubung singkat (\textit cable short circuit withstand)
  4. Tegangan sentuh yang terjadi, jika terjadi hubung singkat(\textit touch voltage)

1. Kapasitas arus kabel

Dalam penentuan kapasitas arus dari kabel, kita tidak boleh hanya menggantungkan pada arus yang melewati kabel atau \frac{V^2}{P} saja. Sesuai dengan IEC 60364-5-52, kapasitas kabel yang diberikan oleh pabrikan, harus di-tuning atau derating bersesuaian dengan kondisi instalasinya. Kondisi-2 yang mempengaruhi adalah :

  • Metode instalasi
  • Temperature lingkungan
  • Type kabel
  • banyaknya kabel dalam satu jalur
  • banyaknya kabel ditumpuk
  • klasifikasihazardous area

Dari point-point yang mempengaruhi diatas, kita berkesimpulan tidak bisa hanya mengandalkan data pabrik untuk menentukan kapasitas kabel.

2. Tegangan jatuh optimum yang bisa diterima disisi beban

Saat ktia membeli barang listrik, selalu dituliskan pada tegangan berapa alat tersebut bisa bekerja dengan baik. Alasan inilah yagn membuat kita harus memperhitungkan jatuh tegangan saat memilih kabel. Contoh kalkulator untuk jatuh tegangan dapat dilihat di link ini.

 3. Ketahanan terhadap hubung singkat

Apa tujuan kita memperhitungkan faktor ini? Tujuannya adalah agar saat terjadi hubung singkat, kabel tidak mengalami overheat dan terbakar sebelum alat proteksi bekerja melakukan tugasnya. Untuk menentukan diameter kabel yang tahan terhadap suatu hubung singkat, kita memerlukan data prospective fault yang mungkin terjadi di titik yang dievaluasi. Formula untuk menghitungnya adalah I^2t=K^2S^2, dimana I adalah arus hubung singkat dalam Ampere, t adalah waktu yang diperlukan untuk mengamankan arus gangguan dalam detik, K adalah constanta bahan, 143 untuk XLPE dan S adalah diameter kabel dalam mili meter.

4. Tegangan sentuh yang terjadi, jika terjadi hubung singkat

Batas aman tegangan listrik bagi manusia adalah 50 V. Pada saat terjadi hubung singkat ke tanah, maka arus bocor (I_{leak}) akan mengalir ke frame dan melalui kabel pentanahan, kembali ke sumber.lihat posting yang terdahulu. Jadi jika tahanan kabel pentanahan (R_g) terlalu besar, akan terdapat tegangan di frame sebesar U_T=I_{leak} x R_g. Jika U_T > 50 volt, maka personnel yang menyentuh frame tersebut terkena resiko kesetrum. Pemilihan diameter kabel grounding yang benar akan menghindarkan kita dari resiko kesetrum.

Nov 192011
 

Terkadang saat kita melihat suatu single line diagram pada switchgear, kita akan menemukan keterangan 25 kA peak, atau 25 kA (tidak pakai peak), atau 25 kA 1 second, atau keterangan lain seperti 262 MVA 5.5 kV. Apa maksud dari keterangan tersebut?

Angka-angka diatas merupakan keterangan kapasitas gangguan dari busbar (busbar fault capacity). Jika terjadi gangguan lebih besar dari angka tersebut, maka dipastikan busbar akan rontok. Jadi apa arti angka-2 tersebut?

  1. Minimal Short circuit current

Biasanya direpresentasikan sebagai Isc =( kArms), seperti contoh 25 kA rms. Angka ini berhubungan dengan besarnya short circuit pada ujung suatu feeder dan BUKAN sekedar downstream dari suatu alat proteksi, contohnya circuit breaker. Nilai ini memberi pedoman untuk setting proteksi arus lebih (over current) dan fuse; terutama pada kondisi jaringan dengan penghantar yang cukup panjang dan/atau source memiliki impedansi yang cukup besar (seperti generator atau UPS). Lihat ilustrasi gambar 1.

2.RMS value of maximal short circuit current

Biasanya direpresentasikan sebagai Ith =( kArms. 1 second atau 3 seconds), seperti contoh 25 kA 1 second. Angka ini berhubungan dengan nilai hubung singkat di terminal outgoing circuit breaker. Nilai ini dipakai untuk mendefinisikan thermal withstand current (Icw). Lihat ilustrasi gambar 1.

3.Peak value of maximum short circuit current

Biasanya direpresentasikan sebagai Idyn=(kA peak), seperti contoh 25 kA peak. Idyn adalah sama dengan

  • 2.5xISC untuk frekuensi 50 Hz
  • 2.6 xISC untuk frekuensi 60 Hz
  • 2.7xISC untuk (ANSI). Ini merupakan kelipatan dari arus gangguan yang dihitung di titik terjadinya fault.

Nilai peak ini dipakai untuk menentukan kapasitas penutupan dan pembukaan circuit breaker atau switching devices. Tidak itu saja, nilai tersebut adalah acuan untuk electrodynamics withstand dari busbar dan switchgear.

IEC standard menggunakan patokan seperti berikut : 8-12.6-16-20-25-31.5-40 kA rms.

Lalu bagaimana dengan 262 MVA 5.5 kV? Nilai tersebut untuk merepresentasikan besarnya fault dalam satuan MVA. Kita akan mendapatkan nilai tersebut untuk perkalian 1.1×25000 x5500 x 1.732/10^6 =261.9 MVA.

%d bloggers like this: