Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

4 Penyebab Meningkatnya Arus Pada Kabel Netral

Pada suatu instalasi listrik penerangan maupun tenaga dikenal 3 jenis listrik / kabel listrik, yaitu listrik fasa, netral dan grounding (pentanahan). Kabel fasa merupakan konduktor yang bermuatan tinggi sebaliknya kabel netral merupakan konduktor bermuatan rendah (hampir 0).

Sedangkan kabel grounding merupakan konduktor yang berfungsi sebagai proteksi untuk menghantarkan arus listrik gangguan menuju ke tanah.

Sistem kelistrikan dapat mengalami gangguan atau ketidaknormalan, sepeti yang akan kami bahas adalah meningkatnya arus pasa sisi kabel netral. 

Nah apa yang menyebabkan kabel netral memiliki arus yang tinggi? Dan apa dampak yang ditimbulkan apabila arus yang mengalir ke kabel netral sangat tinggi? Mari simak materi berikut ini.

Apa Itu Arus Listrik?

Arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dari satu titik ke titik lain dalam sebuah rangkaian tertutup. Muatan listrik yang berupa elektron-elektron bergerak dalam satuan waktu dan hal inilah yang menimbulkan adanya arus listrik.


Arus Pada Listrik 1 Fasa

Khusus untuk listrik 1 fasa, arus yang timbul pada kabel netral merupakan hal yang wajar. Nilai arus pada kabel netral adalah sama dengan nilai arus pada kabel fasa.

kabel netral ada arusnya

Dapat dilihat pada gambar bahwa dalam rangkaian 1 fasa hanya terdapat dua jenis penghantar / kabel, yaitu fasa dan netral. Fasa bermuatan positif sedangkan netral bermuatan negatif.

Muatan litrik positif akan bergerak pada penghantar fasa sedangkan muatan listrik negatif akan bergerak melalui panghantar netral. Hal tersebut membuat nilai arus pada fasa sama besarnya dengan nilai arus pada netral.

Contoh

Sebuah peralatan elektronik memiliki kapasitas daya sebesar 440 watt. Peralatan tersebut dialiri sumber listrik AC 1 fasa dengan tegangan 220 V. Nah berapakah arus yang mengalir?

Jawaban : 

Diketahui     = P : 440 watt

            V : 220 V

Ditanyakan   = I : ...?

Penyelesaian = I = P / V

   = 440 / 220

   = 2 A

Jadi arus yang mengalir ke beban AC adalah 2 A. Nah arus ini sama besarnya yang mengalir di sisi fasa dan sisi netral.



Arus Listrik 3 Fasa

Untuk sumber listrik 3 fasa dengan beban 3 fasa juga, kemungkinan arus yang mengalir pada sisi netral adalah nol atau hanya sedikit. Hal tersebut dikarenakan karena arus dan tegangan listrik hanya melaluie fasa R, S dan T yang nilainya sama.

kabel netral ada arusnya

Terlihat pada gambar bahwa sumber listrik 3 fasa (R-S-T) melayani sebuah beban 3 fasa. Tegangan dan arus listrik hanya mengalir melalui kabel fasa saja sehingga tidak ada yang mengalir ke babel netral.

Hal tersebut membuat nilai arus pada kabel netral adalah nol atau tidak ada sama sekali.

Namun pada kenyataannya, sumber listrik 3 fasa ini seperti yang disediakan oleh PLN kebanyakan digunakan oleh pelanggan 1 fasa. Alhasil sumber listrik 3 fasa tersebut mengalami ketidakseimbangn dan menyebabkan tingginya arus pada sisi sekunder.

Contoh

Sebuah motor induksi 3 fasa dengan daya 1 kW akan dialiri sumber listrik 3 fasa dengan tegangan 380 V dan faktor daya sebesar 0,8. Berapakah arus yang mengalir pada masing masing fasa?

Diketahui     = P : 1000 watt

            V : 380 V

  Cos phi : 0,85

Ditanyakan   = I : ...?

Penyelesaian = I = P / (√3  xV x cos phi)

   = 1000 / (√3  x 380 x 0,85)

   = 1,78 A

Jadi arus yang melalui fasa R, S dan T sebesar 1,78 A. Nilai arus tersebut sama pada setiap fasanya sebab tegangan dan arus hanya mengalir melalui kabel fasa yang melayani motor induksi 3 fasa tersebut.


Penyebab Meningkatnya Arus Pada Kabel Netral 

Secara umum penyebab meningkatnya arus pada kabel netral disebabkan oleh 4 faktor, yaitu ketidakseimbangan beban, adanya beban listrik 1 fasa, kebocoran pada kabel netral dan arus harmonisa. Berikut ini kami jelaskan masing-masing hal tersebut.

1.    Ketidakseimbangan Beban

Pada awalnya sistem distribusi yang keluar dari transformator daya pada gardu distribusi merupakan listrik 3 fasa. Namun karena kebanyakan pelanggan menggunakan listrik 1 fasa maka digunakanlah masing masing fasa listrik 3 fasa tadi untuk keperluan listrik 1 fasa pelanggan.

Sebagai contoh, listrik 3 fasa adalah fasa R, S dan T sedangakan untuk listrik netral adalah N. Maka digunakan R – N, S – N, dan T – N untuk kebutuhan listrik pelanggan 1 fasa. 

Karena penggunaan listrik yang tidak sama di setiap fasanya sehingga menimbulkan ketidaksemimbangan beban. Dampak dari ketidakseimbangan beban tersebut adalah timbulnya arus yang tinggi pada sisi netral transformator.

Tingginya arus netral yang mengalir pada transformator menyebabkan losses atau rugi rugi daya. Semakin besar ketidakseimbangan maka arus yang mengalir pada kabel netral juga semakin besar dan rugi rugi daya yang diakibatkan juga meningkat.

Memang idealnya adalah beban yang digunakan harusnya sama sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir ke netral. Namun karena kebutuhan listrik pelanggan yang berbeda-beda maka ketidakseimbangan ini tidak dapat dihindarkan.


2.    Adanya Beban Listrik 1 Fasa

Seperti yang sudah kami bahas di atas bahwa ketika adanya beban 1 fasa menimbulkan ketidakseimbangan beban sehingga timbul arus listrik pada sisi netral. 

Meskipun anda menggunakan genset / generator 3 fasa namun ketika terdapat beban 1 fasa yang terhubung ke salah satu fasanya maka juga akan mengakibatkan adanya arus pada sisi netral.

Contoh beban 1 fasa yang sering digunakan adalah lampu penerangan, kontaktor, pilot lamp, relay dll. Beban-beban tersebut biasanya dihubungkan pada salah satu fasa R / S / T.


3.    Kebocoran Kabel Netral

Faktor selanjutnya adalah adanya kebocoran kabel netral dengan fasa atau kebocoran kabel netral dengan tanah. Kedua kondisi tersebut dapat menimbulkan dan meningkatkan arus listrik yang mengalir ke netral.

Kondisi kebocoran netral dengan fasa harusnya dapat diamankan oleh sistem proteksi arus lebih sebab hal tersebut merupakan gangguan short circuit (hubung singkat) yang dapat menimbulkan arus yang sangat tinggi.

Sedangkan untuk kondisi kebocoran netral dengan tanah menjadi salah satu faktor timbulnya losses / rugi rugi pada transformator distribusi yang tentu saja sangat merugikan bagi mereka penyedia energi listrik seperti PLN.


4.    Arus Harmonisa

Faktor selanjutnya adalh adanya arus harmonisa yang dapat meingkatkan arus pada netral. Perlu kalian ketahui bahwa arus harmonisa timbul dari berbagai peralatan listrik non linear yang dapat menghasilkan daya harmonik.

Beberapa peralatan yang dapat menimbulkan daya harmonik adalah transformator (trafo), motor induksi, inverter, mesin las dan berbagai peralatan sejenisnya.


Baca Juga : Penyebab Kabel Netral Bertegangan

Jadi itulah materi tentang penyebab dan dampak arus listrik pada sisi netral meningkat. Jawaban mengenai kenapa kabel netral ada arusnya. Pengetian arus, arus listrik 1 fasa, arus listrik 3 fasa.

Sekian dulu pembahasan dari kami semoga apa yang telah kami bagikan dapat menambah ilmu dan wawasan kalian khususnya di bidang elekltrikal, terima kasih.

Referensi :

  • duniaberbagiilmuuntuksemua.blogspot.com
  • eprints.umk.ac.id/77/1/AKIBAT_KETIDAKSEIMBANGAN_BEBAN_TERHADAP

Ashar Arifin
Ashar Arifin Seorang Mahasisiwa Teknik Elektro Yang Gemar Menulis Artikel Dan Berbagi Ilmu Bermanfaat

Post a Comment for "4 Penyebab Meningkatnya Arus Pada Kabel Netral"