cara untuk menentukan ukuran kabel listrik

Landasan  teori  yang  akan  kita  gunakan  dalam  pembahasan  ini  adalah  mengenai penentuan  diameter kabel,  kemampuan  dalam  menghantarkan  arus  dan  rumus-rumus yang digunakan. 

Biasanya yang telah banyak dilakukan dalam menentukan diameter kabel untuk perencanaan sebuah instalasi tenaga adalah dengan menggunakan tabel yang dikeluarkan oleh pabrikan pembuat kabel tersebut.  Contoh tabel tersebut adalah sebagai berikut :

Akan tetapi bila diperhatikan  tabel dari antara pembuat kabel satu dengan lainnya angkanya ada yang berbeda, walaupun tidak berbeda jauh. Hal itu bisa dimaklumi karena dalam  memberi  toleransi  lebih  antara  orang  satu  dengan  lainnya  berbeda.  Perbedaan angka  tersebut  juga  bergantung  dari  jenis  isolasi  kabel  yang  digunakan,  apakah  PVC (polyvinyl chloride), TPE (thermo plastis elastomer) atau PUR (polyurithane). 

Perbedaan tersebut  juga disebabkan oleh penempatan kabel, apakah ditempatkan di udara bebas, di
tanam dalam tanah atau dalam air. Dengan bergantung pada tabel tersebut, tentunya sebagian dari kita sebagai orang listrik  akan  timbul  ketidakpuasan.  Tidak  puas  karena  kita  pernah mempelajari  hukum hukum   listrik  salah  satunya  adalah  hukum  ohm  yang  pastinya  akan  selalu  ber  korelasi dengan penentuan  diameter  kabel  listrik  dalam  kemampuaanya  membawa  arus.

Bagaimana  kalau  tegangan,  panjang  kabel,  jenis  konduktor  yang  akan  kita  gunakan berbeda, apakah penggunaan tabel tersebut masih berlaku untuk kita jadikan acuan ? Nah, ini yang akan kita bahas lebih lanjut dalam landasan teori ini.

Rumus dalam menentukan diameter kabel :

Dalam merencana sebuah instalasi tenaga listrik, maka langkah awal setelah kita  mengetahui  berapa tegangan  listrik  serta  daya  yang  dibutuhkan  adalah menentukan  diameter  kabel  yang  akan  digunakan. Dibawah  ini  adalah  rumus dalam menentukan diameter kabel :



Dari  rumus  diatas,  secara  garis  besar  dapat  kita  lihat  bahwa  penampang kabel  berbanding  lurus dengan  panjang  kabel  dan  berbanding  terbalik  dengan tegangan, artinya semakin panjang kabel yang digunakan serta untuk memperoleh tegangan  yang  konstan  maka  semakin  besar  pula  penampang kabelnya.  

Akan tetapi pada prakteknya selalu ada saja rugi tegangan pada penghantar, maka dalam rumus  diatas disertakan  juga  rugi  tegangan  yang  kita  inginkan  (  ev  ),  yang nantinya  rugi  tegangan  inilah  yang  akan berhubungan  dengan  hukum  ohm, menentukan  I  (arus)  yang dihasilkan.  Jenis konduktor yang dalam rumus di atas dituliskan  sebagai  y  atau  daya  hantar  jenis,  juga  akan menentukan  penampang kabel,  56 untuk  daya  hantar  jenis  tembaga,  32,7  untuk  daya  hantar  jenis alumunium dan 7 untuk daya hantar jenis besi. Akan  tetapi  tembaga adalah  jenis penghantar  yang  paling  umum  digunakan  maka  dalam rumus  di  atas  yang dituliskan adalah daya hantar jenis tembaga. 

Contoh soal  1: 
Sebuah  pemanas  heater  380  volt  10000  watt  rencananya  akan  disambungkan dengan kabel tembaga dengan panjang 350 meter dari sumber listrik (panel), rugi tegangan  yang  diinginkan  adalah  5  volt.  Hitung berapa  diameter  kabel  yang dibutuhkan ?

Penyelesaian : 
q = ( L . N ) : ( y . ev . E )
q = (350 . 10.000) : ( 56 . 5 . 380 )   
q = (3.500.000) : (106.400)
q = 32,8 mm2

Jadi, penampang kawat  tembaga  yang dibutuhkan untuk pemanas heater dengan instalasi  sepanjang 350 meter adalah 32,8 mm  atau bila   memakai ukuran kabel yang umum dijual di pasaran adalah dengan ukuran kabel 35 mm2

Rumus untuk mengetahui resistansi (hambatan) dalam kabel :

Hal yang perlu kita ketahui selanjutnya setelah menentukan diameter kabel adalah mengetahui  resistansinya, karena  seperti  yang  telah  kita  ketahui  bersama bahwa  resistansi  inilah  dalam  hukum  ohm  nilainya akan  berbanding  terbalik dengan  tegangan  (V)  dan  arus  (I).  Rumus  untuk  mengetahui  resistansi dalam kabel adalah :


Karena pada umumnya yang kita ketahui pada kabel adalah diameter penampang, sedangkan  untuk menggunakan  rumus  di  atas  harus  diketahui  luas  penampang, maka kita dapat mencarinya dengan rumus:




Contoh soal 2 :
Dari  contoh  soal  no.1  di  atas,  selanjutnya  akan  dapat  kita  ketahui  berapa resistansinya dengan memakai rumus 1.2 di atas. 

Penyelesaian : 


Hukum Ohm:  Pada suatu rangkaian tertutup, seperti gambar dibawah ini :


Besarnya  arus  I  berubah  sebanding  dengan  tegangan V  dan  berbanding  terbalik dengan beban tahanan R, atau dapat dinyatakan dengan rumus : 


Contoh soal 3 :
Dari contoh soal gabungan no.1 dan 2 di atas dengan menggunakan hukum ohm, maka kita akan dapat mengetahui kerugian daya listrik yang  ada pada penghantar sepanjang 350 meter tersebut.


Untuk mengetahui rugi daya yang ada pada penghantar, maka yang kita gunakan adalah R total, R total adalah penjumlahan R1 dan R2 yaitu = 14,4404332 + 0,175 = 14,6154332 

Daya (P) keseluruhan setelah dihubungkan kabel  35  mm2  adalah = I2 . R

P total = 26,3152 .  14,6154332
P total = 692,479225 . 14,6154332
P total = 10120 watt

Rugi daya pada penghantar adalah P total – P beban = 10120 – 10000 = 120 watt Jadi, dengan demikian dapat diketahui bahwa heater pemanas 10000 watt 380 volt yang  dihubungkan  dengan  kawat  tembaga diameter  32,8  mm2  sepanjang  350 meter, rugi dayanya  adalah sebesar 120  watt.

Disamping  faktor diatas,  rugi-rugi  listrik  juga dapat disebabkan oleh media  isolasi yang tidak baik sehingga arus bocor mengalir. Perhitungan sama arus yang mengalir dikalikan dengan  besarnya  dari tahanan tersebut.  Jika  seandainya  instalasi  kabel  heater  pemanas diatas memakain  acuan  tabel, maka  kita dapat hitung  betapa  banyaknya  rugi-rugi  daya listrik yang ditimbulkan.

Jenis Daya Listrik

Daya aktif
Untuk  tenaga  listrik nyata  (wujud)  yang dikeluarkan oleh  arus bolak-balik  yang mempunyai  fasa  adalah:

Dalam jumlah usaha nyata/ wujud yang dilakukan oleh arus dan tegangan bolak balik  yang mempunyai  fasa yaitu sebesar : 



Daya reaktif (VAR)
Adalah  daya  listrik  yang  secara  electric  bisa  diukur,  secara  vektor merupakan  penjumlahan  vektor dari  perkalian E  x  I  dimana  arus mengalir  pada komponen  resistor  sehingga  arah vektornya  searah dengan  tegangan, dan vektor yang  arah  90 deg  terhadap  tegangan,  tergantung  pada  beban  seperti induktif  dan kapasitif. Biasanya daya yang searah dengan tegangan disebut dengan daya aktif, sedangkan yang lain disebut dengan daya reaktif. Untuk  tenaga  listrik  reaktif  yang  dikeluarkan  oleh  arus  bolak-balik  yang mempunyai  fasa dengan tegangan bolak-balik yaitu : 


Segitiga daya
Dari  hal  tersebut  diatas,  maka  daya  listrik  yang  digambarkan  sebagai segitiga siku-siku yang secara vektoris adalah penjumlahan daya aktif dan reaktif dan sebagai resultannya adalah daya semu atau daya buta.


Macam – Macam Besaran Listrik dan Satuannya

Tabel Besaran Listrik


Tabel Satuan Turunan








dikutip dari sumber
Previous article
Next article

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel