Pengaturan Ukuran Load Center & Panelboard yang Akurat: Panduan NEC & IEC
Menentukan Ukuran Load Center, Panelboard, Distribution Board & Consumer Unit Menurut NEC dan IEC?
Perencanaan adalah prioritas pertama dan kunci untuk semua proyek penyaluran listrik dan estimasi serta analisis yang tepat berdasarkan perhitungan yang akurat wajib dilakukan saat merancang dan memasang sistem distribusi di aplikasi komersial atau tinggal. Itu karena ukuran yang tepat dari load center dan panel board akan membawa dan menangani arus serta beban masa depan (jika ada) dengan aman dan lancar.
Dengan cara ini, load center dan distribution board harus diukur dengan tepat menurut NEC dan IEC atau kode regional lainnya yang berlaku (demikian pula menentukan ukuran kabel dan kabel yang tepat, memilih ukuran MCB yang tepat atau menghitung rating kontak dan stopkontak dll.). Dalam panduan langkah demi langkah hari ini, kami akan menunjukkan cara memilih panelboard yang tepat (load center, distribution board atau panel pemicu rangkaian) menurut NEC dan IEC dengan contoh yang telah diselesaikan.
Panelboard, Load Center & Distribution Board atau Consumer Unit
Beberapa istilah digunakan untuk hal yang sama yaitu load center, panel board, distribution board atau consumer unit. Singkatnya, panel board atau distribution board adalah kombinasi beberapa perangkat perlindungan seperti pemicu rangkaian yang digunakan untuk mengontrol dan mendistribusikan daya listrik dengan aman ke titik beban seperti titik pencahayaan dan rangkaian akhir.
- Istilah yang digunakan di AS: Panelboard, Load center, Kotak pemicu, panel layanan atau panel listrik utama.
- Istilah yang digunakan di Inggris & Uni Eropa: Distribution board (komersial), Consumer unit (tinggal), kotak pemicu rangkaian, panel utama dll.
Kami telah membahas hal ini dalam postingan kami sebelumnya secara detail, mari kita lanjutkan ke tutorial langkah demi langkah. Contoh berikut juga dapat digunakan untuk menentukan kapasitas pemicu rangkaian utama serta dapat digunakan untuk menghitung beban listrik keseluruhan di rumah.
Cara Menentukan Ukuran Panel Board & Load Center? 120/240V – NEC?
Tingkat tegangan umum di AS untuk aplikasi tinggal adalah 120V dan 240V satu fasa. Tiga kabel (dikenali sebagai Hot1 sebagai warna Hitam, Hot 2 sebagai warna Merah dan Neutral sebagai warna Putih) dari sisi sekunder transformator split masuk ke kotak meter dan panel layanan utama (Main switch breaker).
Dengan cara ini, tegangan yang tersedia di sistem distribusi satu fasa adalah sebagai berikut:
- Tegangan antara Hot mana pun (Hot 1 atau Hot 2) dan Neutral = 120V
- Tegangan antara Hot 1 dan Hot 2 = 240V
Gambar berikut menunjukkan gambaran keseluruhan dari kotak pemicu, tingkat tegangan antara konduktor yang berbeda dan jumlah pemicu rangkaian.
Catatan 1: Contoh berikut didasarkan pada VA (Volt x Ampere) yang dikenal sebagai daya tiruan. Anda dapat menggunakan daya aktif atau nyata (dalam Watt) yang sama dengan Daya tiruan x faktor daya atau VA x PF karena faktor daya di bangunan tinggal hampir nol (1). Dalam kasus ini, daya tiruan dalam VA sama dengan daya nyata dalam W “Watt”.
Sekarang mari kita lihat contoh berikut untuk menentukan ukuran panelboard yang cocok (load center atau distribution board).
Catatan 2: Contoh ini didasarkan pada NEC yang berlaku di Amerika Utara, terutama di AS dan Kanada yang mengikuti NEC dan CEC. Periksa contoh lain untuk IEC dan Inggris/EU segera setelah contoh ini.
Berikut adalah gambaran umum dari panel layanan utama dan bagian-bagiannya termasuk ruang untuk titik beban masa depan dan rangkaian 120V & 240V.
Contoh:
Hitung ukuran yang tepat dari load center atau distribution board untuk rencana lantai rumah 1500 ft2 (kaki persegi) atau 139.35 m2 (meter persegi) yang memiliki titik beban berikut:
- Pendingin ruangan: 240V x 25A = 6000 VA = 6 kVA
- Kompor listrik: 240V x 35A = 9600 VA = 8.4 kVA
- Pemanas listrik: 240V x 30A = 7200 VA = 7.2 kVA
- Pengering pakaian: 240V x 15A = 3600 VA = 3.6 kVA
- Pencuci piring: 120V x 10A = 1200 VA = 1.2 kVA
- Pengolah sampah = 120V x 8A = 960VA = 0.96 kVA
- Dua rangkaian peralatan kecil di dapur untuk pendingin, blender, dll.
- Pencahayaan umum, kipas, peralatan kamar mandi dan beban masa depan dll.
Solusi:
Mari kita temukan dan hitung rating daya untuk berbagai peralatan rumah tangga berdasarkan rencana lantai tanpa basement dan garasi menggunakan kode NEC dan tabel terkait.
Beban Pencahayaan Umum:
Beban pencahayaan umum minimum termasuk kontak non-peralatan untuk peralatan rumah tangga misalnya TV, lampu meja dll) untuk hunian adalah 3 VA per ft2 (NEC Table 220.12).
Dengan cara ini, beban pencahayaan umum untuk 1800 ft2 (diberikan dalam contoh):
3 VA x 1500 ft2 = 4500 VA = 4.5 kVA
Beban Peralatan Kecil
Harus ada setidaknya dua rangkaian peralatan kecil 120V, 20A yaitu di dapur untuk peralatan kecil seperti pembuat kopi & pemanggang roti dll. (NEC Article 210.11(C)(1). Rangkaian ini harus berdaya 1.5 kVA (NEC Article 220.52(A). Dengan cara ini, beban peralatan kecil di rumah yang diberikan:
2 x 1500 VA = 3000 VA = 3 kVA
Rangkaian Laundry
Harus ada setidaknya satu rangkaian 120V, 20A untuk area laundry (NEC Article 210.11(C)(2). Rating VA minimum dari rangkaian laundry harus 1.5 kVA (NEC Article 220.52(B). Dengan cara ini, rating beban di area laundry:
1500 VA = 1.5 kVA
Dengan cara ini, total rating beban pencahayaan umum dan peralatan kecil termasuk rangkaian laundry:
- Pencahayaan umum = 4.5 kVA
- Beban peralatan kecil = 3 kVA
- Rangkaian laundry = 1.5 kVA
Total pencahayaan umum dan peralatan kecil = 4.5 kVA + 3 kVA + 1.5 kVA = 9 kVA
Faktor Permintaan
Seperti yang kita ketahui, tidak semua peralatan listrik beroperasi sekaligus yaitu (hanya satu yang dapat digunakan baik pemanas listrik atau pendingin tergantung pada suhu). Demikian pula, tidak semua peralatan selalu ON secara kontinu seperti setrika listrik, pemanas air, pencahayaan, kipas dll. Untuk alasan ini, 3 kVA pertama berdaya 100% sementara beban sisa dapat berdaya dengan faktor permintaan 35% (NEC Table 220.42). Dengan cara ini
- 3 kVA pertama pada 100% = 3 kVA
- Sisa 6 kVA (9 kVA – 3 kVA) pada 35% = 2.1 kVA
Total bersih dari pencahayaan umum dan peralatan kecil = 3 kVA + 2.1 kVA = 5.1 kVA
Beban Peralatan Besar
Beban dengan rating daya tinggi misalnya peralatan besar dengan operasi kontinu dan non-kontinu harus ditangani secara berbeda. Kami memiliki peralatan dengan rating daya tinggi berikut dalam contoh di atas:
- Pendingin ruangan: 240V x 25A = 6 kVA
- Kompor listrik: 240V x 35A = 8.4 kVA
- Pemanas listrik: 240V x 30A = 7.2 kVA
- Pengering pakaian: 240V x 15A = 3.6 kVA
Seperti yang telah kami sebutkan di atas, pendingin ruangan atau pemanas listrik dapat digunakan pada waktu yang sama yaitu hanya satu peralatan yang diperlukan untuk beroperasi berdasarkan suhu. Dalam kasus ini, peralatan dengan rating yang lebih besar harus dipertimbangkan (NEC® Article 220.82(C)). Dalam contoh kami, rating pemanas listrik (7.2 kVA) lebih besar dari pendingin ruangan (6 kVA), jadi kita akan mempertimbangkan pemanas tersebut yaitu 7.2 kVA
Sisa peralatan harus berdaya 100% kecuali kompor listrik karena digunakan untuk waktu singkat yaitu sangat non-kontinu dibandingkan dengan peralatan lainnya. Faktor permintaan yang diizinkan untuk pemanas listrik 7.2 kW adalah 5.76 kW (NEC Table 220.55). Kami mengasumsikan faktor daya adalah nol yaitu “1” di mana daya tiruan = daya nyata misalnya kVA = kW. Dengan cara ini;
- Kompor listrik: = 8.4 kVA
- Pemanas listrik = 5.76 kVA
- Pengering pakaian: = 3.6 kVA
Total beban peralatan besar yang ditetapkan bersih = 8.4 kVA + 5.76 kVA + 3.6 kVA = 17.76 kVA
Beban Lainnya
Beban lainnya yang diberikan dalam contoh adalah:
- Pencuci piring = 1.2 kVA
- Pengolah sampah = 0.96 kVA
Total rating beban lainnya bersih = 1.2kVA + 0.96 kVA = 2.16 kVA
Total Beban
| Titik Beban | Rating kW atau kVA |
| Pencahayaan umum, laundry & beban kecil | 5.1 kVA |
| Beban peralatan besar bersih | 17.76 kVA |
| Beban peralatan lainnya | 2.16 kVA |
| Total Beban | 25.02 kVA |
Layanan yang Diperlukan
Tingkat tegangan pasokan umum di AS yang disuplai ke rumah tinggal adalah 120V/240V. Dengan demikian, kita dapat menggunakan tingkat tegangan tertinggi untuk menentukan layanan yang diperlukan (untuk ampere) dengan menggunakan rumus berikut.
I = P / V
Dimana:
- I = Arus dalam Ampere
- P = Daya dalam Watt (atau kVA di mana PF = 1)
- V = Tegangan dalam Volt
Memasukkan nilai;
I = 25.02 kVA / 240V
I = 104.25A
Artinya, layanan yang diperlukan adalah 105A. Namun kita harus menambahkan ekspansi masa depan dan faktor keamanan juga.
Beban Masa Depan:
Penting untuk menambahkan ruang setidaknya dua rangkaian cabang untuk ekspansi masa depan. Minimal 2 pemicu rangkaian masing-masing minimal ruang 10A harus ditambahkan yaitu 2 x 10A = 20A
Total Ampere = 20A + 104.25A = 124.25A
Faktor Keamanan
Disarankan untuk menambahkan faktor keamanan 20% ke total ampere karena pemicu rangkaian dan operasinya di load center dipengaruhi oleh kenaikan suhu. Dengan cara ini, total arus dalam ampere:
Total Ampere Bersih = 20% + 124.25A = 149A
Ukuran load center atau distribution panel yang cocok = 150 Ampere
Berdasarkan perhitungan di atas, ukuran yang tepat dari load center atau panelboard adalah 150A yang paling dekat dengan nilai yang dihitung.
Klik gambar untuk memperbesar
Postingan Terkait:
- Cara Memasang Panel Utama 120V & 240V? Instalasi Kotak Pemicu
- Cara Memasang Subpanel? Instalasi Main Lug untuk 120V/240V
- Cara Memasang Panel Layanan Utama Komersial 277V & 480V, 1-Fasa & 3-Fasa?
Cara Menentukan Ukuran Distribution Board? 3-Fasa, 400V – IEC
Dalam contoh berikut, kami akan menunjukkan cara menghitung ukuran yang tepat dari distribution board tiga fasa 400V yang sebagian besar berlaku di negara yang mengikuti aturan IEC misalnya Inggris, Uni Eropa dan mantan koloni Inggris.
Contoh:
Berapa ukuran yang tepat dari distribution board tiga fasa jika total beban yang diperkirakan di rumah adalah 50 kVA. Beban adalah kombinasi sistem satu fasa dan tiga fasa (400V & 230V AC) termasuk pendingin ruangan, kulkas, kompor listrik, pompa air, mesin cuci dan titik pencahayaan umum dll. Pertimbangkan faktor daya 0.9.
Solusi:
Pertama-tama, kita akan menemukan ampere yang diperlukan dengan menggunakan rumus arus tiga fasa.
P = √3 x V x I x Cos Ф
I = P / √3 x V x Cos Ф
Memasukkan nilai:
I = 50kW x / √3 x 400V x 0.9
I = 80.18A
Faktor Permintaan atau Keragaan:
Faktor keragaan umum adalah 80% dari beban yang terhubung (lihat IEC 60439 untuk lebih banyak detail). Dalam kasus ini,
80% x 80.18A = 64.15 A.
Ekspansi Masa Depan:
Aturan jempol umum untuk faktor keamanan adalah 20%. Jadi Anda dapat menambahkannya juga jika diperlukan.
20% x 64.15A = 76.98 A
Faktor Keamanan
Rentang aman minimum untuk faktor keamanan adalah 20-25%. Jadi kita akan menambahkannya ke nilai arus beban yang dihitung sebagai berikut:
25% x 76.98 A = 96.22 A
Sekarang, rating MCCB standar yang tersedia terdekat harus 100A untuk distribution board tiga fasa 400V yang merupakan ukuran yang cocok untuk menangani beban 50 kW.
Postingan Terkait:
- Cara Memasang Distribution Board Tiga Fasa, 400V? IEC & Inggris
- Cara Memasang Kombinasi 3-Φ & 1-Φ, 400V/230V Distribution Board?
- Cara Memasang Distribution Board Split Load 3-Fasa & 1-Fasa?
Cara Menentukan Ukuran Consumer Unit? Satu Fasa, 230V – IEC
Contoh berikut akan menunjukkan cara menemukan ukuran yang tepat dari consumer unit satu fasa 230V AC atau unit garasi dan MCB/MCCB terkait untuk menangani beban tinggal.
Contoh:
Temukan ukuran yang tepat dari consumer unit satu fasa jika total beban yang diperkirakan di rumah adalah 12 kVA.
Solusi:
Umumnya, faktor daya dari rumah tinggal dengan beban normal dianggap nol “1”. Dengan cara ini, total beban dalam kVA = kW yaitu daya tiruan sama dengan daya nyata dalam watt karena tidak ada faktor daya.
Sekarang, kita harus terlebih dahulu menghitung arus beban menggunakan rumus umum arus dalam ampere untuk rangkaian satu fasa.
Pertama-tama, kita akan menemukan ampere yang diperlukan dengan menggunakan rumus arus tiga fasa.
P = V x I x Cos Ф
I = P / V x Cos Ф
Memasukkan nilai:
I = 12 kW x / 230V x 1
I = 52.17A
Faktor Permintaan atau Keragaan:
Faktor keragaan umum adalah 80% dari beban yang terhubung (Anda dapat memilih % yang tepat menurut jenis beban dalam IEC 60439). Dalam kasus ini,
80% x 52.17A = 41.74 A
Ekspansi Masa Depan:
Aturan jempol umum untuk faktor keamanan adalah 20%. Jadi Anda dapat menambahkannya juga jika diperlukan.
20% x 41.74A = 50 A
Faktor Keamanan
Rentang aman minimum untuk faktor keamanan adalah 20-25%. Jadi kita akan menambahkannya ke nilai arus beban yang dihitung sebagai berikut:
25% x 50 A = 62.5 A
Dengan cara ini, kita dapat memilih rating MCCB standar yang tersedia terdekat yang merupakan 63A untuk consumer unit satu fasa 230V. Berdasarkan perhitungan, 63A MCB atau MCCB ini adalah ukuran yang tepat untuk menangani beban 12kW di rumah tinggal.
Postingan Terkait:
- Cara Memasang Consumer Unit Satu Fasa, 230V dengan RCD? IEC, Inggris & Uni Eropa
- Cara Memasang Consumer Unit Garasi?
- Cara Memasang Consumer Unit Split Load 1-Fasa? – RCD+RCBO
- Cara Memasang Consumer Unit Split Load Ganda 230V? – RCD+MCB
Berikut adalah sumber daya terkait lebih banyak dan tutorial panduan langkah demi langkah dengan contoh yang telah diselesaikan:
- Cara Menemukan Ukuran Kabel & Kabel yang Tepat? – Contoh yang Telah Diselesaikan
- Cara Menemukan Rating Tegangan & Ampere Saklar, Kontak, Stopkontak & Kontak
- Cara Membaca Data Rating Nameplate MCB yang Tercetak di Atasnya?
- Cara Memasang Pemanas Air Tunggal Elemen dan Termostat?
- Cara Menemukan Ukuran Konduktor Tanah, Lead Tanah & Elektroda Tanah?
- Kalkulator Ukuran Kabel & Kabel dalam AWG
- Kalkulator Ukuran Kabel & Kabel Listrik (Tembaga & Aluminium)
