Memahami Sistem 3 Phase dalam Kelistrikan
Listrik AC dan DC
Kelistrikan secara umum ada 2 jenis berdasarkan sifat gelombangnya yaitu listrik AC (alternating current) atau arus bolak-balik dan listrik DC (direct current) atau arus searah. Pada listrik AC ada 2 macam sistem 1 fasa dan 3 fasa.
Tegangan AC (Alternating Current)/bolak-balik
AC adalah singkatan dari Alternating Current, yaitu Listrik arus bolak-balik. Dinamakan demikian karena listrik ini mempunyai bentuk gelombang sinusoidal. Artinya adalah listrik ini mempunyai polaritas yang berubah-ubah antara kutub positif dan negative.
Pengertian 1 Phase / Fasa Tunggal
Di dunia kelistrikan, pada listrik AC ini ada 2 sistem yang dikenal yaitu system 1 phase atau biasa disebut dengan single phase dan 3 phase. Tegangan 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kabel penghantar yaitu 1 kabel di fungsikan phasa dan 1 kabel lagi di fungsikan sebagai netral. Lihat pembahasan lebih lengkap di “Pengertian 1 Phase dalam Kelistrikan”.
Di Indonesia, sistem 1 phase ini mempunyai tegangan 220VAC. Sedangkan di berbagai negara, besar tegangan 1 phase ini bervariasi. Untuk lebih detilnya dapat di lihat di “daftar table tegangan 1 phase”.
Pengertian 3 Phase / 3 Fasa
Untuk memenuhi kebutuhan dalam suplai daya listrik, sistem 1 phase dikembangkan menjadi 3 phase. Sistem ini menggunakan 3 gelombang sinusoidal yang mempunyai perbedaan sudut phase masing-masing 120 derajat. Berikut adalah gambaran mengenai gelombangnya.
Di Indonesia, sistem 3 phase umumnya diterapkan pada jaringan listrik yang disuplai oleh PLN mulai dari pembangkit sampai Jaringan Tegangan Rendah (JTR) yang berada di depan rumah pelanggan.
Pelanggan listrik perumahan dengan daya dibawah 3500VA, menerima aliran listrik system 1 phase dengan menggunakan 2 penghantar yaitu kabel phase dan netral. Sedangkan pelanggan listrik daya diatas 3500VA, baik perumahan atau industry, akan menerima aliran listrik 3 phase dengan menggunakan 4 penghantar yaitu 3 penghantar phase dan 1 netral.
Sistem 3 phase yang diterapkan PLN menggunakan tegangan 380V. Tetapi ada juga industry yang mempunyai pembangkit sendiri menggunakan tegangan 400VAC, 480VAC atau 690VAC.
Hubungan bintang (“Y” atau star)
Ciri khas dari hubungan star ini adalah symbol menyerupai huruf alphabet Y terbalik. Pada rangkaian bintang/star ini memiliki titik tengah (dalam hal ini =x), yang biasanya dihubungkan dengan penghantar Netral.
Bila tegangan kerja 380VAC, maka dapat diartikan bahwa:
Tegangan Phase to phase
- Titik a – c: 380VAC
- Titik a – b: 380VAC
- Titik c – b: 380VAC
Tegangan Phase to netral
- Titik a – x: 220VAC
- Titik b – x: 220VAC
- Titik c – x: 220VAC
Berikut ini adalah gambar rangkaian star/bintang
Dalam hubungan bintang ini, jika hambatan atau beban listriknya seimbang (Ra = Rb = Rc) dan disuplai oleh tegangan listrik yang sama besar, maka akan menghasilkan arus phase yang sama dan akibatnya titik “X” yang dihubungkan ke penghantar netral akan mempunyai arus nol.
Hubungan Delta
Ciri khas dari hubungan delta ini adalah symbol segitiganya. Pada rangkaian delta ini tidak terdapat titik tengah sebagai pusat/netral. Bila titik-titik ujungnya di ukur maka ini akan mengukur phase to phase. Bila tegangan kerja 380VAC, maka dapat diartikan bahwa:
- Titik a – c: 380VAC
- Titik a – b: 380VAC
- Titik c – b: 380VAC
Berikut ini adalah gambar rangkain delta
System 3 phase diterapkan mulai dari motor listrik, transformer/trafo, generator, system transmisi, power distribution/distribusi tenaga.
Mengapa Ada Sistem 3 phase?
Sistem 3 phase dikembangkan karena memiliki keunggulan yaitu daya yang ditransmisikan bisa lebih besar dibanding system 1 phase dengan besar penghantar dan arus listrik yang sama. Karena itu mulai dari pembangkitan sampai distribusi, sistem 3 phase ini digunakan.
Pada motor listrik, system 3 phase memberikan daya torsi motor yang lebih besar dibandingkan dengan motor 1 phase. Dengan medan magnet berputar yang dihasilkan sistem 3 phase dengan arah dan besaran konstan yang disederhanakan, maka akan menyederhanakan disain atau konstruksi motor listrik.
Penggunaan Warna Kabel 3 Phase
Secara keseluruhan, sistem 3 phase ini mempunyai 4 penghantar atau kabel yaitu: 3 kabel untuk phase L1, L2, L3 dan netral serta ditambah kabel ke-5 yang berfungsi sebagai grounding. Penggunaan warna kabel ini telah diatur oleh standar nasional dan internasional. Berikut ini adalah rangkuman table yang mengatur colour coding/kode warna kabel.
Referensi
- IEC 60446 Identification of conductors by colours or alphanumerics
- AS/NZS 3000 Electrical Installations
- BS 7671 Requirements for Electrical Installations
- PUIL (2011) Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011
Itulah pemahaman dasar mengenai system 3 phase dan beberapa standar yang bisa dijadikan referensi dalam menentukan warna kabel berdasarkan fungsinya. Secara umum, kita menggunakan PUIL sebagai acuan nasional. Tapi tidak tertutup kemungkinan ada instalasi listrik yang menggunakan standar international dalam instalasi listriknya, sesuai dengan permintaan pengguna.
