Penurunan tegangan yang diperbolehkan dalam rangkaian adalah penurunan tegangan akibat adanya hambatan saat arus melewati kabel atau elemen rangkaian. Besarnya penurunan tegangan tergantung pada aplikasi spesifik dan kriteria desain rangkaian tersebut. Aplikasi dan standar nasional yang berbeda memiliki peraturan yang berbeda pula mengenai penurunan tegangan yang diperbolehkan. Berikut adalah beberapa persyaratan umum tentang penurunan tegangan:
Rumah dan bangunan komersial
Dalam kabel listrik rumah dan bangunan komersial, biasanya diperlukan agar penurunan tegangan tidak melebihi standar berikut:
Amerika Serikat: Menurut National Electrical Code (NEC), untuk kabel tetap di bangunan rumah dan komersial, penurunan tegangan yang direkomendasikan adalah tidak lebih dari 3% (untuk jarak pasokan dekat) atau 5% (untuk jarak pasokan jauh).
Negara lain: Negara lain memiliki ketentuan yang serupa, umumnya penurunan tegangan yang direkomendasikan adalah tidak lebih dari 3% hingga 5%, untuk memastikan peralatan listrik dapat bekerja dengan baik tanpa terpengaruh.
Aplikasi industri
Dalam aplikasi industri, persyaratan penurunan tegangan mungkin lebih ketat, karena peralatan industri memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk stabilitas tegangan. Misalnya:
Motor: Untuk motor industri, penurunan tegangan biasanya diperlukan tidak lebih dari 2% untuk memastikan motor dapat berjalan lancar dan mencegah panas berlebih atau kegagalan lainnya akibat fluktuasi tegangan.
Peralatan lainnya: Untuk peralatan industri lainnya, persyaratan penurunan tegangan mungkin bervariasi, tergantung pada rekomendasi produsen peralatan dan standar industri.
Stasiun pengisian kendaraan listrik (EV)
Dalam stasiun pengisian kendaraan listrik, persyaratan penurunan tegangan juga penting untuk memastikan efisiensi dan keandalan proses pengisian:
Stasiun pengisian: Untuk stasiun pengisian kendaraan listrik, persyaratan penurunan tegangan biasanya tidak lebih dari 2% untuk memastikan kecepatan pengisian dan operasi normal peralatan pengisian.
Jaringan komunikasi dan data
Dalam jaringan komunikasi dan data, persyaratan penurunan tegangan mungkin lebih tinggi untuk memastikan integritas transmisi data:
PoE (Power over Ethernet): Untuk sistem PoE, persyaratan penurunan tegangan biasanya tidak lebih dari 2% untuk memastikan perangkat jarak jauh mendapatkan pasokan daya yang cukup.
Aerospace
Dalam sektor aerospace, persyaratan penurunan tegangan mungkin lebih ketat untuk memastikan keselamatan penerbangan:
Avionik: Untuk avionik, persyaratan penurunan tegangan biasanya tidak lebih dari 1% untuk memastikan keandalan dan akurasi sistem kritis.
Metode perhitungan
Penurunan tegangan dapat dihitung dengan rumus berikut:
Δ V = I * R
ΔV adalah penurunan tegangan (volt, V),
I adalah arus (dalam ampere, A),
R adalah resistansi kabel (satuan: ohm, Ω).
Resistansi kabel dapat dihitung berdasarkan material, panjang, dan luas penampang kabel:
R=ρ L/ A
Di antaranya:
ρ adalah resistivitas material kabel (satuan: ohm · meter, Ω·m),
L adalah panjang kabel (satuan: m, m),
A adalah luas penampang konduktor (satuan: meter persegi, m²).
Kesimpulan
Penurunan tegangan yang diperbolehkan tergantung pada aplikasi spesifik dan standar nasional. Secara umum, penurunan tegangan sebaiknya tidak melebihi 3% hingga 5% untuk memastikan peralatan listrik dapat bekerja dengan baik. Dalam beberapa aplikasi spesifik, seperti motor industri, stasiun pengisian kendaraan listrik, jaringan komunikasi, dan aerospace, persyaratan penurunan tegangan mungkin lebih ketat. Perhitungan dan kontrol yang benar atas penurunan tegangan sangat penting untuk memastikan keandalan dan efisiensi rangkaian. Saat merancang rangkaian, penurunan tegangan maksimum yang diperbolehkan harus ditentukan dengan merujuk pada standar dan persyaratan produsen yang relevan.
