MENGHITUNG PENAMPANG KONDUKTOR

Untuk menghitung penampang konduktor type Round (Rm) diperlukan beberapa langkah perhitungan, antara lain adalah :

• Mengetahui konstruksi konduktor (jumlah dan diameter kawat/wire)
• Menghitung penampang kawat (individual wire area)
• Menghitung total luas penampang konduktor (conductor area)

Setelah penampang konduktor didapat, dapat dilanjutkan dengan menghitung berat konduktor dalam 1 meter.

Cara menghitung berat konduktor juga diperlukan beberapa langkah yaitu :

• Mengetahui Luas Penampang Konduktor (hasil perhitungan awal)
• Memasukkan Nilai Lay Factor (Strand Factor)
• Lalu Menghitung Beratnya berdasarkan material kawat yang digunakan (Cu atau Al)

Selengkapnya akan kita bedah satu persatu dibawah ini :

CARA MENGHITUNG PENAMPANG (SIZE) KONDUKTOR

Oke,….kita ambil contoh kasus konduktor Tembaga (Cu) type Round (Rm) dengan  konstruksi konduktor sbb :

1+6 ( 96 ) S +12 ( 148 ) Z x Dia. 2.47 mm

artinya :

Terdapat jumlah kawat sebanyak 19 kawat

Terdiri dari dua layer

Layer 1 = 1+6 dengan panjang pilinan 96 mm, arah pilinan ke arah Kiri (S).

Layer 2 = 12 kawat, dengan panjang pilinan 148,, arah pilinan Kanan (Z).

Diameter kawat adalah 2.47 mm.

(silahkan baca kembali mengenai konstruksi konduktor di PART 1 sebelum melanjutkan)

Ini adalah gambaran secara visual :

Baiklah,….kita mulai menghitung (sebaiknya siapkan alat tulis dan kertas, praktekkan sendiri)

Step 1 : Hitung Luas Penampang Kawat/Wire (Individual Wire Area)

Gunakan rumus luang lingkaran seperti biasa untuk menghitung area kawat (solid) yaitu :

A = 3.14 x D² / 4

A = 3.14 x 2.47² / 4

A= 4.89 mm2         Selanjutnya kita sebut = A1 (Luas kawat single wire/individual wire)

Step 2 : Hitung Total Luas Penampang Konduktor

Setelah mengetahui luas kawat single wire/individual wire A1 = 4.89 mm2, maka kita kalikan dengan keseluruhan jumlah kawat (n) sesuai konstruksinya, dalam kasus ini total jumlah kawat yaitu 19 kawat, sehingga :

A tot = A1 x n

A tot = 4.89 x 19

A tot = 90.99 mm2

Total luas penampang adalah 90.99 mm2. Dalam standard SPLN, ini akan masuk dalam ukuran/Size konduktor 95 mm2.

Kapan cara ini dapat berguna untuk anda dan bagaimana ini akan menolong anda ?

Katakanlah, misal anda sebagai pembeli konduktor atau kabel, lalu ingin mengecek apakah konduktor atau kabel yang kita beli masih dalam kategori aman, anda dapat menggunakan cara perhitungan ini. Jika hasil perhitungan tidak terlalu jauh dari keterangan/label/printing kabel yang tertera, artinya masih ok.

CARA MENGHITUNG BERAT KONDUKTOR

Step 1 : Ketahui atau Hitung Total Luas Penampang Konduktor

 Luas total konduktor (A tot) sudah kita ketahui yaitu sebesar 90.99 mm2. Langkah selanjutnya adalah dengan mengkalikan dengan Lay Factor

Step 2 : Menghitung Berat Konduktor

Cara menghitung berat konduktor/Conductor Weight (W) dalam 1 meter atau  adalah dengan menggunakan rumus  :

W = Luas Penampang Konduktor x Berat Jenis kawat

Berat jenis Untuk Tembaga (Cu) adalah 8.9 kg/dm3 dan Aluminum (Al) 2.7 kg/dm3.

Contoh ini menggunakan kawat Tembaga, sehingga :

W            = A tot x Bj

W            = 90.99 x 8.9

W            = 809,81

Berat konduktor dalam 1 meter adalah 809,81 gr/m (gram / meter). Selanjutnya nilai ini kita sebut (W1)

Apakah sudah selesai ? …… belum, masukkan lagi nilai Strand Factor

Step 3 : Memasukkan Nilai Lay Factor (Strand Factor)

Kita ingat….terdapat lay length atau Pilinan pada konduktor bukan ? tentu dengan adanya pilinan tersebut, panjang kawat yang ber-pilin akan lebih panjang dibandingkan dengan kawat lurus dalam satu satuan panjang yang sama (katakanlah dalam 1 meter).

Perbedaan panjang kawat lurus dan yang dipilin ini tentunya juga akan mempengaruhi nilai berat konduktor itu, dan untuk akurasi hasil perhitungan, faktor ini juga harus diperhitungkan, dikenal dengan istilah Faktor Stranding/Lay Factor atau Strand Factor.

Secara aplikatif, nilai Strand Factor adalah, 1.010 – 1.013 – 1.020 – 1.025 – 1.030

Semakin besar Size Konduktor, semakin besar nilai yang kita masukkan, karena kita tahu bahwa semakin besar Ukuran Konduktor, maka akan semakin banyak jumlah kawat dan jumlah layer pada konduktor tersebut, dan tiap layer akan mempunyai pilinan masing masing.

Conductor Size yang umum dipakai untuk Power Cable adalah sebagai berikut (dalam mm2)

16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630, 800, 1000 mm2.

Semakin besar ukuran/size konduktor, semakin besar nilai Strand Factor yang kita gunakan untuk perhitungan.

Baiklah, mari kita masukkan angka nya :

Dari hasil perhitungan Step 2 diketahui W1 = 809,81 gr/m. Masukkan nilai Strand Factor (kita pilih 1.013)

Wf          = W1 x Strand Factor

Wf          = 809,81 x 1.013

Wf          = 820,3

Sehingga berat keseluruhan konduktor yang sudah memperhitungkan lay length dengan memasukkan nilai lay factor adalah sebesar 820,3 gr/m. Hasil berat ini lebih besar dari W1 yaitu 809,8 gr/m yang belum memperhitungkan lay length konduktor (untuk satuan Kg = 0,820 3 Kg/m atau 820,3 Kg/Km)

Silahkan anda coba dengan nilai strand factor yang lebih tinggi….

 Jika ingin lebih akurat lagi, anda dapat menambahkan dengan Safety Factor (hadeeuh….apa lagi nih ? )

Yupp…, saat proses stranding (pemilinan kawat), terdapat “losses” atau rugi – rugi, baik itu akibat pemuluran/elongation kawat, speed mesin, tekukan pada jalur kawat di mesin, wire tension yang tidak terkontrol dan lain-lain.

Hmmm…..tapi itu nanti guys, kita akan bahas di kelas “Advanced”. Untuk perhitungan basic, ini sudah cukup.

MENGHITUNG BERAT KABEL

Untuk kabel insulated (kabel berisolasi), maka perhitungan beratnya adalah terdiri dari jumlah berat masing masing komponen yang ada di kabel tersebut. Misalnya berat konduktor + berat isolasi (PVC, PE, XLPE) per meter lalu dikali panjang dari kabel tersebut. Berat isolasi itu sendiri akan dihitung dari perhitungan luas silinder dan berat jenisnya. (hal ini akan dibahas lebih detail di pembahasan tentang extruder)

Untuk latihan, silahkan hitung jika diketahui konstruksi kawat 1+6+12+18 x dia.2.25 mm, berapakah jumlah layer ?, jumlah kawat ?, diameter konduktor per layer ?, luas penampang kawat (A1) ? , luas penampang konduktor (W1) ?, dan berat konduktor (Wf) ? jika diambil angka strand factor sebesar 1.025 ?

Silahkan hitung atau jawab pada “Comment” atau “Leave a Reply”

(Kembali ke PART 1 Cara Menghitung Diameter Konduktor dan mengenal Konstruksi Konduktor)

Pelajari selanjutnya tentang  Tahanan Konduktor