Panduan Ukuran dan Tingkat Tegangan Pemutus Sirkuit untuk Beban Umum

Sebuah pemutus arus yang sesuai dengan panel belum tentu merupakan pemutus arus yang tepat untuk rangkaian tersebut. Rating yang lebih besar dapat mencegah pemutusan akibat beban berlebih namun tetap membuat kabel tidak terlindungi secara memadai, dan sebuah tabel ukuran kawat dapat memberikan jawaban yang salah jika kolom suhu pada tabel tersebut tidak sesuai dengan kondisi instalasi. Pembeli juga sering kali menghadapi dua pertanyaan yang cukup berbeda: berapa besar arus yang dibutuhkan oleh beban, serta berapa besar arus yang dapat dihantarkan secara aman oleh konduktor yang telah dipasang. Mengacaukan kedua hal ini dapat mengubah sebuah penggantian sederhana menjadi masalah panas berlebih atau bahkan kegagalan dalam inspeksi. Panduan ini memisahkan antara perhitungan beban, kapasitas hantar arus konduktor, dan pemilihan pemutus arus, kemudian menunjukkan detail apa saja yang harus diperiksa sebelum menggunakan tabel untuk beban rumah tangga dan komersial yang umum.

Jawaban singkatnya adalah dengan memilih ukuran pemutus arus dan ukuran kawat secara bersama-sama, dengan memperhatikan aturan pemasangan yang berlaku, instruksi peralatan, dan kapasitas arus kabel yang diizinkan. Referensi awal yang berguna untuk rangkaian cabang tembaga AS yang umum adalah 14 AWG dengan proteksi 15 A, 12 AWG dengan 20 A, dan 10 AWG dengan 30 A, dengan mempertimbangkan aturan dan pengecualian terkait konduktor kecil yang relevan. Rangkaian yang lebih besar memerlukan perhatian lebih ketat terhadap jenis kabel, suhu terminal, faktor koreksi, dan penurunan tegangan. Instalasi IEC menggunakan metode pemilihan konduktor dan persyaratan produk mereka sendiri. Hanya angka arus yang sesuai saja tidak menjamin kompatibilitas atau persetujuan.

Bagaimana arus beban dan kapasitas arus konduktor memengaruhi pemilihan pemutus sirkuit?

Arus beban menggambarkan besarnya arus yang ditarik oleh peralatan. Kapasitas arus (ampacity) menunjukkan seberapa besar arus yang dapat dialirkan oleh suatu konduktor dalam kondisi pemasangan yang telah ditentukan. Pemutus sirkuit harus melindungi konduktor tersebut sekaligus memungkinkan beban yang direncanakan untuk beroperasi. Untuk beban resistif fase tunggal yang sederhana, arus dapat diperkirakan dengan membagi daya dengan tegangan. Motor, beban elektronik, dan peralatan dengan petunjuk pada nameplate khusus memerlukan informasi tambahan, termasuk arus start, faktor daya, atau rating sirkuit yang ditentukan oleh produsen. Kalkulator pemutus sirkuit hanya bermanfaat jika semua input tersebut sesuai dengan aplikasinya. Satu rumus perhitungan pemutus sirkuit atau asumsi faktor keamanan saja tidak dapat menentukan ukuran pemutus sirkuit yang direkomendasikan untuk setiap jenis beban.

Sebagai contoh, beban W resistif murni 2,400 menyerap 20 A pada 120 V atau 10 A pada 240 V. Ini adalah perhitungan ilustratif, bukan desain sirkuit akhir. Apakah beban bersifat kontinu, perangkat apa lagi yang berbagi sirkuit, dan peraturan peralatan mana yang berlaku tetap menjadi pertimbangan penting. Dalam sirkuit konvensional AS yang mensyaratkan ukuran 125% untuk beban kontinu, beban kontinu sebesar 16 A menghasilkan perhitungan minimum sebesar 20 A. Ekspresi 80% yang umum dikenal merupakan kebalikan dari kondisi tersebut, bukan aturan bahwa setiap pemutus arus akan trip pada 80%.

Apa yang harus Anda catat sebelum menghitung rangkaian pengganti?

Rancang perhitungan berdasarkan beban-beban yang dapat beroperasi secara bersamaan. Catat setiap papan nama peralatan, pola operasinya, dan persyaratan sirkuit yang ditentukan oleh pabrikan. Untuk ukuran pemutus arus AC, sertakan kapasitas arus minimum sirkuit dan perlindungan arus lebih maksimum yang diizinkan oleh pabrikan, jika dinyatakan. Permintaan pemutus arus untuk AC 1.5 hp atau unit 1 hp tetap memerlukan model yang tepat dan data suplai; daya kuda saja tidak cukup untuk menentukan pemutus arus. Pisahkan beban kontinu dari beban intermiten sesuai dengan aturan yang dianut. Pembacaan clamp-meter yang dilakukan pada periode tenang hanya menggambarkan kondisi pada saat itu; hal tersebut tidak menetapkan beban desain maksimum sirkuit atau merekam peristiwa start singkat.

Sebagai contoh hipotetis, anggaplah perhitungan konvensional di AS memerlukan 125% dari beban kontinu 16 A ditambah beban tidak kontinu terpisah sebesar 3 A. Hasilnya adalah (16 × 1.25) + 3 = 23 A. Itu merupakan kebutuhan yang dihitung, bukan persetujuan untuk memasang pemutus arus 25 A pada kabel yang sudah ada. Rating perangkat standar, batasan konduktor, instruksi peralatan, serta segala pengecualian yang berlaku tetap harus ditinjau. Jangan menerapkan perhitungan ini secara langsung pada rangkaian motor atau pada instalasi yang diatur oleh metode yang berbeda.

Simpan perhitungan di samping spesifikasi konduktor dan tanda terminal. Hal ini memungkinkan dilakukannya tinjauan penggantian di kemudian hari: pembeli lain dapat melihat asumsi yang digunakan, alih-alih mewarisi nilai pemutus arus yang tidak terjelaskan. Schneider Electric’s Panduan ukuran konduktor dan proteksi menjelaskan mengapa proteksi arus lebih, penurunan tegangan, dan kondisi gangguan harus menjadi bagian dari tinjauan desain yang sama.

Apa sebenarnya yang dapat diungkapkan oleh tabel ukuran kabel dan ukuran pemutus arus?

Itu tabel ukuran kabel dan ukuran pemutus arus di bawah ini merangkum nilai-nilai tembaga tertentu dari Tabel kapasitas arus Cerrowire. Sumber tersebut mengidentifikasi dasarnya sebagai 2017 NEC dan secara eksplisit mengecualikan koreksi suhu serta penyesuaian ampacitas. Oleh karena itu, nilai-nilai tersebut membantu menjelaskan perbedaan antar kolom suhu. Mereka tidak menggantikan kode yang saat ini dianut atau menyetujui instalasi tertentu.

Konduktor tembaga 60°C kapasitas arus referensi 75°C kapasitas arus referensi Keputusan yang masih perlu diperiksa
14 AWG 15 A 20 A Pembatasan proteksi konduktor kecil
12 AWG 20 A 25 A Jangan menyimpulkan 25 Perlindungan cabang umum
10 AWG 30 A 35 A Aturan konduktor kecil dan pengecualian peralatan
8 AWG 40 A 50 A Konstruksi kabel dan suhu terminal
6 AWG 55 A 65 A Metode pemasangan, terminasi, dan penyesuaian
Kolom suhu adalah data referensi, bukan persetujuan sirkuit; contoh pemutus sirkuit miniatur CHAC CQB2-63
Kapasitas arus referensi bukanlah suatu keputusan instalasi yang lengkap.

Mengapa ukuran kawat yang sama dapat memiliki batas arus yang berbeda?

Suhu isolasi suatu kabel hanyalah salah satu batasan. Konstruksi kabel, peringkat terminal, suhu sekitar, jumlah konduktor pembawa arus, dan metode pemasangan dapat menimbulkan batasan lain. Penandaan isolasi 90°C tidak secara otomatis memperbolehkan pemilihan dari kolom 90°C pada terminasi akhir. Ini adalah alasan umum mengapa sebuah tabel yang disalin tanpa judulnya menjadi menyesatkan.

Tembaga dan aluminium juga memerlukan data kapasitas arus yang terpisah serta terminasi yang sesuai dengan bahan konduktor. Sebuah pesanan yang hanya disebutkan sebagai “8 gauge” adalah tidak lengkap. Sebutkan material, penunjukan kabel atau konduktor, isolasi, susunan pemasangan, dan persyaratan terminal. Seorang pemasang seharusnya tidak mengatasi terminasi yang longgar atau tidak kompatibel dengan memilih pemutus arus yang berbeda.

Bagaimana panjang sirkuit memengaruhi pemilihan konduktor?

Sebuah konduktor dapat memenuhi kapasitas arus termal namun tetap menghasilkan penurunan tegangan yang berlebihan pada jalur yang panjang. Panjang kabel, arus beban, material, tegangan, dan ukuran konduktor semuanya memengaruhi perhitungan tersebut. Gunakan panjang rute sebenarnya serta definisi panjang satu arah atau total panjang rangkaian yang digunakan oleh kalkulator. Kalkulator penurunan tegangan Cerrowire merupakan pemeriksaan yang terpisah dari tabel kapasitas arusnya.

Peningkatan ukuran konduktor untuk mengatasi penurunan tegangan, dengan sendirinya, tidak serta-merta membenarkan peningkatan rating pemutus arus. Persyaratan peralatan tetap menjadi bagian dari desain. Untuk jalur 50 yang lebih panjang, pertanyaan pengadaan yang relevan bukanlah “Kabel ukuran berapa yang selalu aman pada jarak 100 kaki?”, melainkan “Kapasitas arus dan perhitungan penurunan tegangan seperti apa yang mendukung kabel yang dipilih pada beban aktual?”

Beban atau rangkaian Mulai dengan Jangan berasumsi
Pencahayaan dan stopkontak umum Aturan rangkaian cabang yang diadopsi dan beban yang terhubung Setiap stopkontak dapat menanggung seluruh beban rangkaian.
Kompor atau oven Papan nama peralatan dan instruksi pemasangan Semua rentang menggunakan pemutus arus yang sama.
Motor atau kompresor Data motor dan peraturan sirkuit motor yang berlaku Arus yang mengalir saja yang menentukan proteksi.
Pengumpan panjang Kapasitas arus, penurunan tegangan, dan kondisi gangguan Jarak hanya mengubah arus pemutus sirkuit.

Apa yang dapat Anda selidiki dengan memperhatikan waktu terjadinya perjalanan yang berulang?

Trip yang terjadi saat peralatan mulai beroperasi memerlukan penyelidikan yang berbeda dibandingkan dengan trip yang terjadi setelah operasi berlangsung lama. Minta personel yang berkualifikasi untuk mencatat beban mana yang menyebabkan trip, waktu operasi yang telah berlalu, indikasi trip, serta perubahan peralatan apa pun yang baru-baru ini dilakukan. Arus start, beban berlebih yang berlangsung lama, gangguan, atau masalah instalasi mungkin memerlukan tindakan perbaikan yang berbeda. Waktu kejadian mempersempit lingkup penyelidikan, tetapi tidak membuktikan penyebabnya.

Panas yang tidak biasa atau perubahan warna pada salah satu terminal juga patut diperhatikan, bahkan ketika pembacaan beban tampak normal. Jangan menganggap temuan tersebut sebagai alasan untuk meningkatkan rating pemutus arus. Periksa koneksi, kesesuaian konduktor, dan kondisi peralatan dengan menerapkan prosedur isolasi yang tepat. Untuk tempat kerja di Amerika Serikat, OSHA 1910.334 tentang operasi perangkat pelindung melarang penutupan ulang manual secara berulang dan mengharuskan dilakukannya penilaian bahwa peralatan dan sirkuit dapat diberi energi dengan aman. Yurisdiksi lain memiliki persyaratan mereka sendiri.

Selain ampere, rating pemutus arus mana saja yang perlu diperiksa?

Konfirmasikan tegangan, penggunaan AC atau DC, susunan kutub, karakteristik trip, kapasitas pemutusan, serta panel atau rakitan yang telah disetujui. Kapasitas pemutusan harus sesuai dengan arus gangguan potensial. Kesepadanan fisik tidak menjamin kesesuaian secara elektrik. Baik permintaan tersebut untuk pemutus sirkuit 10 amp, pemutus sirkuit 100 amp, atau pemutus sirkuit 1000 A, sebutkan parameter-parameter ini di samping nilai arusnya. Anggaplah tabel ukuran pemutus sirkuit sebagai alat bantu perbandingan, bukan daftar produk yang dapat dipertukarkan. Untuk proyek yang tunduk pada Kode Listrik Filipina, tetap gunakan dasar ukuran PEC yang berlaku beserta perhitungannya. Persyaratan pasar tujuan juga menentukan apakah MCB IEC, pemutus sirkuit bersertifikasi AS, atau perangkat lain yang lebih sesuai.

Untuk sebuah proyek distribusi IEC, CHAC’s pemutus sirkuit miniatur Halaman tersebut mempublikasikan rentang CQB2-63 sebagai 6–63 A, 230/400 V AC, 6 kA, serta opsi kurva B/C/D. Data ini bersifat spesifik per model, bukan bukti persetujuan panel AS. Untuk kebutuhan arus yang lebih tinggi, tinjaulah bagian terpisah 125 Seri pemutus sirkuit daripada mengekstrapolasi peringkat model 63 A. Dapatkan konfigurasi yang sebenarnya dan dokumentasi pendukung sebelum melakukan pemesanan.

Penandaan ampere hanya merupakan satu kolom pilihan; contoh pemutus sirkuit miniatur CHAC CQB2-63
Nilai amper yang sama tidak menjamin dapat dipertukarkan.

Pertanyaan apa saja yang muncul saat menyesuaikan pemutus arus dan kabel?

Apakah saya memerlukan kabel ukuran 12 untuk pemutus arus 20?

Untuk rangkaian cabang tujuan umum tembaga AS yang biasa, 12 AWG adalah titik awal minimum yang umum. Pemasangan tetap harus memenuhi persyaratan kabel, terminal, koreksi, dan kode yang berlaku; pengecualian untuk peralatan tertentu tidak boleh digeneralisasi.

Kabel ukuran apa untuk pemutus arus 50 pada jarak 100 kaki?

Tidak ada jawaban yang dapat diandalkan hanya berdasarkan jarak. Tentukan bahan konduktor, jenis kabel, suhu terminal, beban aktual, dan kondisi pemasangan, kemudian periksa baik daya hantar arus maupun penurunan tegangan pada jalur tersebut.

Kabel berukuran apa yang harus saya gunakan dengan pemutus arus 32?

Gunakan standar instalasi dan metode ampasitas konduktor yang berlaku di pasar tersebut. Sirkuit 32 A IEC tidak dapat diberi ukuran konduktor AWG atau milimeter persegi universal tanpa mempertimbangkan beban, instalasi, dan kondisi lingkungannya.

Bisakah saya menggunakan kabel 8-3 untuk pemutus arus 50?

Beberapa susunan konduktor tembaga AWG 8 memiliki ampasitas referensi sebesar 50 A pada suhu 75°C, sedangkan nilai pada suhu 60°C adalah 40 A. Identifikasi konstruksi kabel yang sebenarnya dan dasar suhu yang diizinkan sebelum mengambil keputusan; deskripsi “8-3” saja tidak cukup.

Bagaimana cara menyesuaikan ukuran kabel dengan nilai arus pemutus arus?

Sesuaikan arus pemutus yang sebenarnya dengan kapasitas arus konduktor yang diizinkan, alih-alih mencari satu ukuran kabel standar. Titik awal tembaga yang umum di AS meliputi 12 AWG untuk 20 A dan 10 AWG untuk 30 A, dengan batasan yang bergantung pada instalasi.

Apakah aluminium dapat menggantikan tembaga dengan ukuran kawat yang sama?

Gunakan tabel kapasitas arus yang berbeda untuk setiap jenis material dan pastikan peralatan tersebut sesuai dengan konduktor tersebut. Aluminium tidak dapat diganti secara langsung dengan ukuran yang sama hanya karena desain tembaga sesuai dengan terminalnya.

Referensi

Kesimpulan

Pilih konduktor dan pemutus arus sebagai satu keputusan proteksi. Tetapkan terlebih dahulu spesifikasi beban dan peralatan, kemudian tentukan metode pemasangan serta kapasitas arus yang diizinkan untuk konduktor, setelah itu lakukan pengecekan terhadap drop tegangan, arus gangguan, dan kompatibilitas perangkat. Ukuran kawat atau nilai arus nominal yang sudah dikenal hanya berguna jika asumsinya sesuai dengan proyek. Jangan meningkatkan rating pemutus arus hanya untuk menyembunyikan trip yang berulang, atau menganggap suhu isolasi yang lebih tinggi sebagai pembenaran untuk mengabaikan batasan terminal. Untuk urutan distribusi IEC, CHAC dapat meninjau konfigurasi MCB yang ditentukan berdasarkan data model yang telah dipublikasikan. Kirimkan informasi mengenai beban, tegangan, susunan konduktor, serta persyaratan pasar tujuan, sehingga penawaran harga mengikuti keputusan teknis dan bukan menggantikannya.

Untuk gambar model dan dokumentasi proyek yang relevan, Hubungi CHAC mengenai persyaratan sirkuit.