Bagaimana Mengukur Pusat Beban, Papan Panel, dan Papan Distribusi?

Mengukur Pusat Beban, Papan Panel, Papan Distribusi &Unit Konsumen Menurut NEC dan IEC?

Perencanaan adalah prioritas pertama dan utama untuk semua proyek kabel listrik dan estimasi dan analisis yang tepat berdasarkan perhitungan yang akurat adalah keharusan saat merancang dan memasang sistem distribusi dalam aplikasi perumahan atau komersial . Hal ini karena ukuran pusat beban dan papan panel yang ditentukan dengan benar akan membawa dan menangani beban saat ini serta beban yang akan datang (jika ada) dengan aman dan lancar.

Dengan cara ini, pusat beban dan papan distribusi harus berukuran tepat sesuai dengan NEC dan IEC atau kode regional lain yang berlaku (sama halnya dengan mengukur kabel dan kabel yang tepat, memilih MCB ukuran yang tepat atau menghitung peringkat colokan dan stopkontak, dll.). Dalam panduan langkah demi langkah hari ini, kami akan menunjukkan cara memilih papan panel ukuran yang tepat (pusat beban, papan distribusi, atau panel pemutus sirkuit) menurut NEC dan IEC dengan contoh yang diselesaikan.

Panelboard, Pusat Beban &Dewan Distribusi atau Unit Konsumen

Istilah yang berbeda digunakan untuk hal yang sama yaitu pusat beban, papan panel, papan distribusi atau unit konsumen. Singkatnya, papan panel atau papan distribusi adalah kombinasi dari beberapa perangkat pelindung seperti pemutus sirkuit yang digunakan untuk mengontrol dan mendistribusikan daya eklektik dengan aman ke titik beban seperti titik penerangan dan sirkuit akhir.

• Istilah yang digunakan di AS :Panelboard, Pusat beban, Kotak pemutus, panel servis atau panel listrik utama.
• Istilah yang digunakan di Inggris Raya &UE :Papan distribusi (komersial), Unit konsumen (perumahan), kotak pemutus arus, panel utama, dll.

Kita sudah membahasnya di postingan sebelumnya secara detail, mari kita lanjutkan ke tutorial langkah demi langkah. Contoh berikut juga dapat digunakan untuk menentukan kapasitas beban pemutus arus utama serta dapat digunakan untuk menghitung beban listrik keseluruhan di rumah .

Bagaimana Mengukur Papan Panel &Pusat Beban? 120/240V – NEC?

Tingkat tegangan umum di AS untuk aplikasi perumahan adalah fase tunggal 120V dan 240V. Tiga kabel (diidentifikasi sebagai Hot1 sebagai warna Hitam, Hot 2 sebagai warna Merah dan Netral sebagai warna Putih) dari sisi sekunder transformator pemisah masuk ke kotak meteran dan panel servis utama (Pemutus sakelar utama).

Dengan cara ini, tegangan yang tersedia dalam sistem distribusi satu fasa adalah sebagai berikut:

• Tegangan antara Panas (Panas 1 atau Panas 2) dan Netral =120V
• Tegangan antara Panas 1 dan Panas 2 =240V

Gambar berikut menunjukkan gambaran umum keseluruhan kotak panel, tingkat tegangan antara konduktor yang berbeda, dan jumlah pemutus sirkuit.

Catatan 1: Contoh berikut didasarkan pada VA (Volt x Ampere) yang dikenal sebagai daya semu. Anda dapat menggunakan daya aktif atau nyata (dalam Watt) yang sama dengan daya nyata x faktor daya atau VA x PF karena faktor daya pada bangunan tempat tinggal hampir satu (1). Dalam hal ini, daya semu dalam VA sama dengan daya nyata dalam W “Watt”.

Sekarang mari kita lihat contoh berikut untuk menentukan ukuran papan panel yang sesuai (pusat beban atau papan distribusi).

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 UK/EU tepat setelah contoh ini.

Berikut adalah gambaran umum dari panel layanan utama dan bagian-bagiannya yang berbeda termasuk ruang untuk titik beban di masa mendatang dan sirkuit 120V &240V.

Contoh:

Hitung ukuran pusat beban atau papan distribusi yang tepat untuk 1500 kaki ² (kaki persegi) atau 139,35 m ² (meter persegi) denah rumah memiliki titik muat berikut:

• AC:240V x 25A =6000 VA =6 kVA
• Jangkauan 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
• Pembuangan sampah =120V x 8A =960VA =0,96 kVA
• Dua sirkuit peralatan kecil di dapur untuk lemari es, penutup mata, dll.
• Pencahayaan umum, kipas angin, peralatan kamar mandi, dan beban di masa mendatang, dll.

Solusi:

Mari kita temukan dan hitung tingkat daya untuk berbagai peralatan rumah tangga berdasarkan denah lantai tanpa ruang bawah tanah dan garasi menggunakan kode NEC dan tabel terkait.

Beban Pencahayaan Umum:

Beban pencahayaan umum minimum termasuk stopkontak non-peralatan untuk peralatan rumah tangga mis. TV, lampu meja, dll) untuk hunian adalah 3 VA per kaki ² (Tabel NEC 220.12).

Dengan cara ini, beban pencahayaan umum untuk 1800 kaki ² (diberikan dalam contoh):

3 VA x 1500 kaki ² =4500 VA =4,5 kVA

Pemuatan Peralatan Kecil

Seharusnya ada setidaknya dua sirkuit peralatan kecil 120V, 20A yaitu di dapur untuk peralatan kecil seperti pembuat kopi &pemanggang roti dll. (NEC Article 210.11(C)(1) Sirkuit ini harus diberi peringkat pada 1,5 kVA (NEC Pasal 220.52(A). Dengan cara ini, peralatan kecil memuat di rumah contoh yang diberikan:

2 x 1500 VA =3000 VA =3 kVA

Sirkuit Binatu

Seharusnya ada setidaknya satu sirkuit 120V, 20A untuk area cucian (NEC Pasal 210.11(C)(2). Nilai VA minimum dari sirkuit cucian harus 1,5 kVA (NEC Article 220.52(B). Dengan cara ini, peringkat beban di area cucian:

1500 VA =1,5 kVA

Dengan cara ini, pencahayaan umum total dan peralatan kecil termasuk peringkat sirkuit cucian:

• Pencahayaan umum =4,5 kVA
• Beban alat kecil =3 kVA
• Sirkuit binatu =1,5 kVA

Total penerangan umum dan peralatan kecil =4,5 kVA + 3 kVA + 1,5 kVA =9 kVA

Faktor Permintaan

Seperti yang kita ketahui bahwa semua peralatan listrik tidak beroperasi sekaligus (hanya satu yang dapat digunakan sebagai pemanas listrik atau lemari es tergantung pada suhu). Demikian pula, semua peralatan tidak selalu ON terus menerus seperti setrika listrik, pemanas air, penerangan, kipas angin dll. Untuk alasan ini, 3 kVA pertama diberi peringkat 100% sedangkan beban yang tersisa dapat dinilai pada faktor permintaan 35% ( Tabel NEC 220.42). Lewat sini

• 3 kVA pertama pada 100% =3 kVA
• Sisa 6 kVA (9 kVA – 3 kVA) pada 35% =2,1 kVA

Total bersih penerangan umum dan peralatan kecil =  3 kVA + 2,1 kVA =5,1 kVA

Beban Peralatan Besar

Peringkat daya tinggi mis. peralatan besar dengan operasi terus menerus dan tidak terus-menerus harus ditangani secara berbeda. Kami memiliki peralatan dengan nilai daya tinggi berikut dalam contoh di atas:

• AC:240V x 25A =6 kVA
• Jangkauan 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, AC atau pemanas listrik dapat digunakan secara bersamaan, artinya hanya satu alat yang diperlukan untuk beroperasi berdasarkan suhu. Dalam hal ini, peranti dengan rating yang lebih besar harus diperhitungkan (NEC® Article 220.82(C)). Dalam contoh kita, rating pemanas listrik (7,2 kVA) lebih besar dari AC (6 kVA), jadi kita akan mempertimbangkan pemanasnya, yaitu 7,2 kVA

Peralatan lainnya harus diberi nilai 100% kecuali jangkauan listrik karena digunakan untuk waktu yang singkat, yaitu sangat tidak kontinu dibandingkan dengan peralatan lain. Faktor permintaan yang diijinkan untuk pemanas listrik 7,2 kW adalah 5,76 kW (Tabel NEC 220,55). Kami mengasumsikan faktor daya adalah kesatuan yaitu "1" di mana daya semu =daya nyata mis. kVA =kW. Lewat sini;

• Jangkauan listrik:=8,4 kVA
• Pemanas listrik =  5,76 kVA
• Pengering pakaian:=3,6 kVA

Total bersih peralatan dengan rating besar =8,4 kVA + 5,76 kVA + 3,6 kVA =17,76 kVA

Berbagai Muatan

Berbagai beban yang diberikan dalam contoh adalah:

• Pencuci piring =1,2 kVA
• Pembuangan sampah =0,96 kVA

Peringkat beban lain-lain bersih =1,2kVA + 0,96 kVA =2,16 kVA

Total Muatan

Load Points	Rating kW atau kVA
Pencahayaan umum, cucian &muatan kecil	5,1 kVA
Beban alat besar bersih	17,76 kVA
Berbagai beban alat	2,16 kVA
Total Beban	25,02 kVA

Layanan yang Dibutuhkan

Tingkat tegangan suplai umum di AS yang dipasok ke rumah tinggal adalah 120V/240V. Dengan demikian, kita dapat menggunakan level tegangan tertinggi untuk menentukan layanan yang diperlukan (untuk amp) dengan menggunakan rumus berikut.

I =P / V

Di mana:

• I =Arus dalam Ampere
• P =Daya dalam Watt (atau kVA di mana PF =1)
• V =Tegangan dalam Volt

Menempatkan nilai;

I =25,02 kVA / 240V

I =104,25A

Artinya, layanan yang dibutuhkan adalah 105A. Tapi kita harus menambahkan faktor ekspansi dan keamanan di masa depan juga.

Pemuatan di Masa Mendatang:

Penting untuk menambahkan ruang setidaknya dua sirkuit cabang untuk ekspansi di masa mendatang. Minimum 2 pemutus masing-masing ruang minimal 10A harus ditambahkan yaitu 2 x 10A = 20A

Total Amps =20A + 104.25A = 124.25A

Faktor Keamanan

Disarankan untuk menambahkan faktor keamanan sebesar 20% ke arus listrik total karena pemutus sirkuit dan operasinya di pusat beban dipengaruhi oleh kenaikan suhu. Dengan cara ini, arus total dalam ampere:

Amper total bersih =20% + 124,25A = 149A

Ukuran pusat beban atau panel distribusi yang sesuai = 150 Ampere

Berdasarkan perhitungan di atas, ukuran pusat beban atau yang tepat papan panel adalah 150A yang terdekat tersedia dengan nilai yang dihitung.

Klik gambar untuk memperbesar

Pos Terkait:

• Bagaimana Cara Memasang Panel Utama 120V &240V? Pemasangan Kotak Pemutus
• Bagaimana Cara Menghubungkan Subpanel? Pemasangan Lug Utama untuk 120V/240V
• Bagaimana Cara Menghubungkan Panel Servis Utama Komersial 277V &480V, 1-Fase &3-Fase?

Bagaimana Mengukur Papan Distribusi? 3-Fase, 400V – IEC

Dalam contoh berikut, kami akan menunjukkan cara menghitung ukuran yang tepat dari papan distribusi 400V tiga fase yang sebagian besar berlaku di negara-negara yang mengikuti aturan IEC, mis. Inggris Raya, Uni Eropa, dan bekas koloni Inggris.

Contoh: 

Berapa ukuran papan distribusi tiga fase yang tepat jika perkiraan beban total di rumah adalah 50 kVA. Beban adalah kombinasi dari sistem satu fase dan tiga fase (400V &230V AC) termasuk AC, lemari es, jangkauan listrik, pompa air, mesin cuci dan titik penerangan umum, dll. Pertimbangkan faktor daya 0,9.

Solusi:

Pertama-tama, kita akan mencari ampere yang dibutuhkan dengan menggunakan rumus arus tiga fasa.

P =3 x V  x I x Cos

I =P / 3  x V x Cos

Menempatkan nilai:

I =50kW x / 3  x 400V x 0,9

I =80.18A

Faktor Permintaan atau Keragaman:

Faktor keragaman umum adalah 80% dari beban terhubung f (lihat IEC 60439 untuk detail selengkapnya). Dalam hal ini,

80% x 80,18A =64,15 A .

Ekspansi Masa Depan:

Aturan 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 dari faktor keamanan adalah 20-25%. Jadi kita akan menambahkannya ke nilai perhitungan arus beban sebagai berikut:

25% x 76,98 A =96,22 A

Sekarang, standar terdekat yang tersedia untuk rating MCCB adalah 100A untuk papan distribusi 400V tiga fase yang merupakan ukuran yang sesuai untuk menangani beban 50 kW.

Pos Terkait:

• Bagaimana Menghubungkan Papan Distribusi 400V Tiga Fasa? IEC &Inggris
• Bagaimana Cara Menghubungkan Combo 3-Φ &1-Φ, 400V/230V Papan Distribusi?
• Bagaimana cara menyambungkan papan distribusi beban 3-fase &1-fase?

Bagaimana Mengukur Unit Konsumen? Fase Tunggal, 230V – IEC

Contoh berikut akan menunjukkan cara menemukan ukuran yang tepat dari unit konsumen atau unit garasi AC 230V fase tunggal dan MCB/MCCB terkait untuk menangani beban perumahan.

Contoh: 

Temukan ukuran yang tepat dari unit konsumen satu fase jika perkiraan beban total di rumah adalah 12 kVA.

Solusi:

Umumnya, faktor daya rumah tinggal yang memiliki beban normal dianggap sebagai satu kesatuan “1”. Dengan cara ini, beban total dalam kVA =kW yaitu daya semu sama dengan daya nyata dalam watt karena tidak adanya faktor daya.

Sekarang, pertama-tama kita harus menghitung arus beban menggunakan rumus umum arus dalam ampere untuk rangkaian satu fasa.

Pertama-tama, kita akan mencari ampere yang dibutuhkan dengan menggunakan rumus arus tiga fasa.

P =  V  x I x Cos Ф

I =P / V x Cos

Menempatkan nilai:

I =12 kW x / 230V x 1

I =52.17A

Faktor Permintaan atau Keragaman:

Faktor keragaman umum adalah 80% dari beban yang terhubung (Anda dapat memilih % yang tepat sesuai dengan jenis beban di IEC 60439). Dalam hal ini,

80% x 52,17A =41,74 A

Ekspansi Masa Depan:

Aturan umum untuk faktor keamanan adalah 20%. Jadi Anda dapat menambahkannya juga jika diperlukan.

20% x 41,74A =50 A

Faktor Keamanan

Rentang aman minimum dari faktor keamanan adalah 20-25%. Jadi kita akan menambahkannya ke nilai perhitungan arus beban sebagai berikut:

25% x 50 A =62,5 A

Dengan cara ini, kami dapat memilih peringkat standar MCCB terdekat yang tersedia yaitu 63A untuk unit konsumen 230V fase tunggal. Berdasarkan perhitungan, 63A MCB atau MCCB adalah ukuran yang tepat untuk menangani beban 12kW di rumah tinggal.

Pos Terkait:

• Bagaimana Cara Menghubungkan Unit Konsumen 230V Fase Tunggal dengan RCD? IEC, Inggris &UE
• Bagaimana Cara Menghubungkan Unit Konsumen Garasi?
• Bagaimana Cara Menghubungkan Unit Konsumen Beban Split 1 Fase? – RCD+RCBO
• Bagaimana Menghubungkan Unit Konsumen Beban Ganda 230V Ganda? – RCD+MCB

Berikut adalah referensi terkait lainnya dan tutorial panduan langkah demi langkah dengan contoh yang diselesaikan:

• Bagaimana Menemukan Ukuran Kabel &Kawat yang Sesuai? – Contoh Soal
• Cara Menemukan Nilai Tegangan &Ampere Saklar, Steker, Stopkontak &Stopkontak
• Bagaimana cara membaca peringkat data papan nama MCB yang tercetak di atasnya?
• Bagaimana Cara Memasang Pemanas Air Elemen Tunggal dan Termostat?
• Bagaimana Cara Menemukan Ukuran Konduktor Pembumian, Timbal Pembumian &Elektroda Pembumian?
• Kalkulator Ukuran Kawat &Kabel di AWG
• Kalkulator Ukuran Kawat &Kabel Listrik (Tembaga &Aluminium)