Metode menghitung ukuran kabel

Metode menghitung ukuran kabel

 

Berikut ini metode menghitung ukuran kabel.Ukuran kabel harus memenuhi 3 hal berikut:

1.    Ampacity (kemampuan kabel menghantar arus),

2.       Voltage Drop (rugi2 padakabel),

3.    Short Circuit Withstand Capability (daya tahan kabel           terhadap arus shortcircuit saat terjadi gangguan) 

1. Ampacity (kemampuan kabel menghantar arus),

Ampacity Kabel memiliki nilai ampacity yg berbeda2 berdasarkan ukurannya. Semakinbesar ukuran kabel semakin besar nilai ampacity nya maka semakin besarkemampuan kabel tsb untuk menghantar arus ke beban.Kabel harus memiliki nilai ampacity minimal lebih besar125% dari total arusbeban (berdasarkan NEC standard).Cable Ampacity ≥ 1.25 x Full Load Current

 Tabel besarnya nilai ampacity bisa didapat dari catalog vendor kabel ataubisa juga dipakai table ampacity dari beberapa standard misalnya Tabel B-310 NEC standard.Nilai ampacity juga berpengaruh terhadap ambient temperature dimanakabel akan digunakan sehingga perlu di koreksi (derating factor) denganmenggunakan correction factor yg sesuai. Table B-310 di NEC standard juga mencantumkan correction factor berdasarkan temperature dan jumlahconductor (grouping factor).

2. Voltage Drop

Voltage drop adalah besarnya rugi2 yg terserap pada kabel dikarenakanadanya resistance dan reactance pada kabel. Semakin besar nilai resistancedan reactance maka semakin besar voltage drop nya. Semakin panjang kabel maka semakin besar nilai reasistance dan reactance nya. Dalam memilihukuran kabel, untuk mengurangi nilai resistance dan reactance agar voltagedrop berkurang bisa dengan cara memilih ukuran kabel yg lebih besar, ataudengan cara memparalel kabel.

Nilai resistance dan reactance pada kabel berbanding terbalik dengan luaspenampang kabel sebagaimana rumus yg sudah sering kita temukan dipelajaran fisika sbb:

R =

ρ

 L/AR = nilai impedance kabel (resistance dan reactance)

ρ= tahanan jenis

L = panjang cable

A = luas penampangUntuk 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/1000ftX= 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 sesuaispesifikasi / standard yg digunakan, biasanya adalah sbb:

Main feeder ≤ 1 %

Branch circuit ≤ 3 %

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

3. 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 daricatalog 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

t = 0.06 for MCCB

t = 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.