Kalkulasi Tegangan Jatuh Listrik

Kalkulasi Tegangan Jatuh Listrik - Anda tahu tegangan jatuh? Tegangan Jatuh ialah seberapa besar Penurunan atau kehilangan nilai Tegangan listrik yang mengalir pada suatu kabel penghantar dari nilai tegangan normal.
Atau bisa juga disebut bahwa Tegangan jatuh adalah selisih antara besar tegangan pangkal (Sumber) dengan besar tegangan ujung (beban) dari suatu instalasi listrik.

 Misalnya, besar tegangan listrik terukur dari suatu sumber listrik adalah 380 Volt, kemudian tegangan listrik tersebut dialirkan melalui suatu kabel penghantar menuju berbagai beban peralatan listrik, maka besar Tegangan listrik yang diterima berbagai peralatan listrik tersebut akan mengalami penurunan atau menjadi kurang dari 380Volt.
   
Suatu tegangan Jatuh 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. Turunnya  nilai tegangan ini disebut dengan kerugian tegangan atau Tegangan jatuh (Drop Voltage).

Faktor penyebab Kerugian Tegangan (Drop Voltage)        (h2)
Besarnya suatu kerugian tegangan atau tegangan jatuh (Drop Voltage) yang terjadi pada suatu instalasi listrik, dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya antara lain :

Tambah panjang kabel penghantar yang digunakan, maka semakin besar Kerugian tegangan atau tegangan jatuh yang terjadi.

Semakin besar arus listrik yang mengalir pada penghantar, maka semakin besar Kerugian tegangan atau Tegangan jatuh yang terjadi.

Semakin besar tahanan jenis dari bahan penghantar yang digunakan, maka semakin besar Kerugian tegangan atau Tegangan jatuh yang terjadi. Besar kecilnya tahanan jenis penghantar tergantung pada bahan penghantar yang digunakan. 

3.Luas Penampang penghantar.
Semakin besar ukuran luas penampang penghantar yang digunakan, maka semakin kecil Kerugian tegangan atau Tegangan jatuh yang terjadi.

Untuk menghitung besarnya kerugian tegangan atau tegangan jatuh (Drop Voltage) pada instalasi listrik 3 phase, rumusnya :

Vr = (√3 x ρ x L x I x Cos phi) : A

Benarnya kalkulasi tegangan jatuh listrik berdasarkan hukum Ohm kemudian ditambahkan faktor reaktansi (induktif atau kapasitif) dan faktor daya, maka formulasinya untuk aplikasi tegangan rendah sampai tegangan menengah 20 KV dapat ditulis sbb :

Tegangan jatuh = 1.732*R*I*cos f + 1.732*X*I*sin f

Dimana 1.732 adalah hasil akar 3 ( beban 3-fasa), I adalah arus beban, R adalah resistansi arus bolak-balik AC ( bukan arus searah DC) , X adalah reaktansi induktif, dan cos f adalah faktor daya.

Data resistansi kabel pada umumnya disajikan dalam bentuk satuan Ohm per-kilometer sebagai resistansi arus searah DC, artinya resistansi terbaca jika Anda mengukur dengan alat ukur Ohm-meter. Terus data-data resistansi kabel dapat dicari dari buku katalog spesifikasi kabel seperti Supreme, Kabel Metal, Kabelindo, Tranka, Voksel yang bisa diminta langsung ke fabrikannya atau produk luar negeri untuk industri perminyakan seperti Pirelli atau Okonite. Yang dibutuhkan adalah resistansi AC (arus bolak-balik), kalau ditampilkan resistansi AC pada suhu 90 derajat Celsius maka resistansinya menjadi lebih besar. Umumnya suhu inti konduktor kabel yang diizinkan adalah 70 derajat Celsius, jadi resistansinya lebih kecil dari tabel.

Dapat diaplikasikan rumus tegangan jatuh diatas untuk arus searah DC maka faktor daya = 1 sehingga formulasinya untuk kabel 2 jalur adalah Tegangan jatuh = 2*R*I dimana R adalah resistansi DC ( hasil pengukuran alat Ohm-meter) dan I adalah arus searah DC.

Berapa jatuh tegangan kerja yang diizinkan. Bila tegangan rumah 220 Volt dan misalnya Anda menerima dari sumber PLN hanya 200 Volt berari jatuh tegangan 10%, maka hal ini akan mengganggu performance motor listrik mesin pendingin (Air Conditioner atau Kulkas) atau pompa air. Jatuh tegangan maksimum 5% dari sumber ke beban konsumen masih dapat diterima sistem (misalnya sumber 400 Volt dan Anda sebagai konsumen menerima tegangan kerja setelah dibebani sebesar 380 Volt), tetapi untuk perencanaan terkadang ada yang menetapkan 2,5 %, tergantung untuk aplikasi dimana dan semuanya akan mempengaruhi total biaya instalasi listrik.

Demikian penjelasan artikel tentang Kalkulasi Tegangan Jatuh Listrik. Secara umum, sebagian besar peralatan listrik akan beroperasi normal pada tegangan serendah 80 % dari tegangan nominal. Pilih ukuran untuk kabel penghantar yang baik adalah ukuran yang hanya mengalami drop tegangan sebesar kisaran 5 - 10% pada beban penuh. Semoga bermanfaat dan terima kasih.