Kelas Kabel Apa yang Perlu Digunakan untuk Pemasangan Kabel Rumah
Kelas Konduktor yang Berbeda
- Sesuai IEC 60228, kawat/kabel listrik diklasifikasikan ke dalam beberapa kelas berdasarkan fleksibilitas konduktor, kekerasan konduktor, & efek termalnya.
- Ada empat kelas fleksibilitas untuk kabel listrik.
- Kelas 1 = Konduktor padat = konduktor ideal untuk instalasi permanen.
- Kelas 2 = Konduktor pilin = konduktor yang dirancang untuk instalasi tetap.
- Kelas 5 = Konduktor fleksibel = lebih disukai digunakan di tempat yang membutuhkan fleksibilitas, untuk peralatan bergerak, di mana terdapat getaran pada peralatan.
- Kelas 6 = Konduktor sangat fleksibel = konduktor yang sangat fleksibel digunakan dalam robotika, kode fleksibel.
- Kelas 3 dan 4 tidak dijelaskan dalam IEC 60228.
- Jenis konduktor yang paling dasar adalah kawat padat tunggal (Kelas 1). Kawat ini memiliki diameter yang lebih kecil, Luas Penampang (CSA) terbesar, dan sinyal yang paling jernih. Namun, konduktor ini rapuh secara mekanis dan rentan putus setelah siklus pembengkokan berulang.
- Untuk meningkatkan fleksibilitas, kawat dipilin menjadi satu (Kelas-2, Kelas-5, Kelas-6). Kelas 2 adalah konduktor multi-kawat, sementara kelas 5 dan 6 adalah konduktor kawat halus atau ultra-halus. Standar IEC menetapkan nilai-nilai seperti diameter maksimum dan resistansi maksimum untuk masing-masing kawat.
- Semakin banyak kawat yang dipilin bersama untuk membentuk ukuran tertentu, semakin fleksibel konduktor tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa kelas yang lebih tinggi menunjukkan jumlah untai yang lebih banyak di dalam konduktor. Selain itu, kawat yang dipilin secara signifikan lebih mudah dimanipulasi dan dibengkokkan selama pemasangan dibandingkan dengan kawat tunggal dengan penampang yang setara.
- Kelas 1 dan 2 ditujukan untuk digunakan pada kabel untuk instalasi tetap. Di sisi lain, Kelas 5 dan 6 dirancang untuk digunakan pada kabel dan kord fleksibel tetapi juga dapat digunakan untuk instalasi tetap.
(A) Class 1: Solid Conductors
- Konstruksi: Konduktor tunggal, kawat tembaga padat.
- Fleksibilitas: Kaku dan tidak fleksibel. Kabel tidak boleh ditekuk lebih dari empat kali diameternya.
- Karakteristik: Konduktivitas listrik dan ketahanan korosi yang tinggi, tetapi kurang cocok untuk lingkungan yang membutuhkan fleksibilitas.
- Kelebihan: Lebih murah daripada kabel dengan beberapa kawat.
- Kekurangan: Kurang cocok untuk aplikasi yang melibatkan pergerakan.
- Panas dan Rugi-rugi: Kabel Kelas 1 lebih efisien untuk kabel tetap karena resistansi dan panas yang dihasilkan lebih rendah.
- Aplikasi: Biasanya digunakan pada instalasi permanen dan stasioner. Kabel rumah di mana konduktor tidak akan sering bergerak atau fleksibilitasnya rendah, seperti pada kabel gedung dan distribusi daya.
- Kabel ini sering digunakan ketika kabel dengan penampang yang lebih besar diperlukan untuk instalasi tetap. Kabel ini tidak cocok untuk kabel yang sangat fleksibel, yang digunakan, misalnya, pada objek yang bergerak terus-menerus seperti lengan robot dalam produksi industri.
(B) Class 2: Stranded Conductors
- Konstruksi: Terdiri dari beberapa kawat tembaga kecil yang dipilin atau dijalin menjadi satu konduktor.
- Fleksibilitas: Lebih fleksibel daripada Kelas 1, memungkinkan pergerakan tanpa putus atau merusak kawat.
- Karakteristik: Menawarkan keseimbangan antara fleksibilitas dan daya tahan, tetapi mungkin tidak sekonduktif konduktor padat dengan ukuran yang sama.
- Kelebihan: Resistansi listrik lebih rendah dan penumpukan panas lebih sedikit di bawah beban.
- Kekurangan: Kurang cocok untuk aplikasi yang melibatkan pergerakan.
Panas dan Rugi-rugi: Kawat Kelas 2 lebih efisien untuk kabel tetap karena resistansi dan panas yang dihasilkan lebih rendah. - Aplikasi: Terutama digunakan untuk instalasi tetap seperti kabel bangunan dan rumah permanen, serta untuk aplikasi industri dengan persyaratan fleksibilitas kabel yang lebih tinggi.
(C) Class 5: Flexible Conductors
- Konstruksi: Terdiri dari banyak kawat tembaga halus (sering kali dilapisi timah untuk ketahanan korosi) yang dipilin bersama, membuat konduktor sangat fleksibel.
- Fleksibilitas: Sangat fleksibel, dirancang untuk aplikasi di mana konduktor perlu menahan gerakan, tekukan, atau getaran yang sering tanpa kerusakan.
- Karakteristik: Fleksibilitas tinggi, tahan lama terhadap keausan, tetapi mungkin memiliki konduktivitas yang sedikit lebih rendah dibandingkan dengan konduktor padat karena untaian yang lebih halus.
- Kelebihan: Fleksibilitas superior.
- Kekurangan: Hambatan listrik yang lebih tinggi, yang dapat mengakibatkan panas dan penurunan tegangan yang lebih besar.
- Panas dan Kerugian: Kabel Kelas 5 tidak efisien untuk kabel tetap karena hambatan dan panas yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan Kelas-2.
- Aplikasi: Digunakan dalam situasi yang membutuhkan lebih banyak fleksibilitas, seperti pada sirkuit yang mungkin perlu ditekuk, digulung, atau dipindahkan sesekali. Ideal untuk peralatan dan perlengkapan portabel yang terus bergerak seperti kabel portabel, kabel fleksibel, dan perkakas listrik yang membutuhkan konduktor yang tahan lama namun sangat fleksibel.
(D) Class 6: Extra Flexible Conductors
- Konstruksi: Terbuat dari kawat tembaga yang sangat halus, biasanya dikalengkan, dan dipilin menjadi konfigurasi yang sangat fleksibel.
- Dibandingkan dengan kelas 5, jumlah untaian dan kawat yang disusun saling mengelilingi bahkan lebih banyak, yang selanjutnya dapat meningkatkan fleksibilitas kawat.
- Fleksibilitas: Tingkat fleksibilitas tertinggi di antara konduktor tembaga, cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pergerakan atau pelintiran yang sering.
- Karakteristik: Fleksibilitas yang sangat tinggi, ideal untuk aplikasi dinamis, tetapi mungkin memiliki konduktivitas yang lebih rendah karena untaiannya yang halus.
- Aplikasi: Digunakan dalam rakitan kabel yang sangat fleksibel, robotika, otomotif, konstruksi mesin dan perkakas, serta kabel daya fleksibel di mana konduktor akan mengalami pergerakan dan tekanan mekanis yang konstan.
Kelas Konduktor Mana yang Digunakan untuk Kabel Rumah Tangga:
- Untuk mengurangi konsumsi daya dan mencegah pemanasan kabel, pemilihan kabel rumah sangatlah penting.
- Pemilihan kabel sangat bergantung pada resistansi konduktor, arus, kualitas material konduktor, luas penampang, dan konsumsi daya.
- Resistansi: Konduktor dengan resistansi yang lebih tinggi akan mengonsumsi daya lebih besar (P = I²R, di mana P adalah daya, I adalah arus, dan R adalah resistansi).
- Arus: Jika kedua konduktor digunakan dalam aplikasi yang sama dengan arus yang sama, konduktor dengan resistansi yang lebih tinggi akan mengonsumsi daya lebih besar.
- Kualitas Konduktor: Banyak orang menganggap kualitas kawat hanya diukur dengan diameternya dan melakukan perhitungan matematis untuk memperkirakan resistansi. Resistansi konduktor tidak hanya bergantung pada ukuran tembaga, tetapi juga pada kemurnian tembaga. Misalnya, tembaga yang tidak murni atau daur ulang mungkin memiliki luas penampang yang lebih besar tetapi resistansinya tetap lebih tinggi, yang berarti lebih banyak panas, lebih banyak kehilangan energi, dan masa pakai kawat yang lebih pendek.
- Ukuran Konduktor: Material (tembaga, aluminium, dll.) dan luas penampang konduktor juga secara signifikan memengaruhi resistansi dan konsumsi daya.
- Konsumsi Daya: Konsumsi daya suatu konduktor terutama ditentukan oleh resistansi dan arus yang mengalir melaluinya, alih-alih klasifikasinya (Kelas 2 atau Kelas 5). Namun, klasifikasi itu sendiri memberikan beberapa konteks mengenai karakteristik konduktor:
- Terdapat dua jenis utama konduktor: padat (Kelas-1) dan terpilin (Kelas-2 & Kelas-5).
(A) Selection between Class-1 or Class-2 (Solid or Standard):
- Konduktor padat (Kelas-1) memiliki fleksibilitas yang lebih rendah sehingga tidak mudah melewati konduit tersembunyi kabel rumah dan menimbulkan titik panas pada tikungan konduktor. Karena fleksibilitasnya yang rendah, konduktor mudah putus pada titik terminasinya.
- Kabel yang digunakan dalam kabel gedung beralih ke konduktor tembaga Kelas 2 karena menawarkan fleksibilitas yang lebih baik dibandingkan konduktor tembaga padat Kelas 1. Secara teknis, konduktor ini juga lebih unggul dan menghindari titik panas pada tikungan tanpa mengurangi kapasitas hantar arus karena resistansinya sama dengan yang ditetapkan untuk konduktor tembaga Kelas 1.
- Konduktor multi-untai (Kelas-2) harus diganti dengan konduktor padat tunggal (Kelas-1) untuk semua kabel rumah.
(B) Selection between Class-2 & Class-5 (Standard or fine Standard):
- Konduktor pilin dapat dibagi secara luas menjadi dua jenis, yaitu konduktor multi-pilin (dikenal sebagai konduktor Kelas 2) dan konduktor pilin fleksibel (dikenal sebagai konduktor Kelas 5).
- Perbedaan antara kabel Kelas 2 & Kelas 5 adalah sebagai berikut:
- Resistansi: Resistansi konduktor Kelas 5 lebih tinggi dibandingkan dengan konduktor Kelas 2. Panas yang dihasilkan untuk beban arus yang sama akan berbeda pada kedua kelas konduktor.
Copper Conductor Resistance based on class (IS:694) | ||||||
Wire Size | Copper Conductor Resistance (Ω/Km) | Insulation Thickness (mm) | Tensile Strength (N/mm2) | |||
CLASS-2 | CLASS-5 | CLASS-2 | CLASS-5 | CLASS-2 | CLASS-5 | |
0.75 Sq.mm | 24.5 | 26 | 0.7 | 0.6 | 12.5 | 10 |
1 Sq.mm | 18.1 | 19.5 | 0.7 | 0.6 | 12.5 | 10 |
1.5 Sq.mm | 12.1 | 13.3 | 0.7 | 0.6 | 12.5 | 10 |
2.5 Sq.mm | 7.41 | 7.98 | 0.8 | 0.7 | 12.5 | 10 |
4 Sq.mm | 4.61 | 4.95 | 0.8 | 0.8 | 12.5 | 10 |
- Isolasi: Ketebalan isolasi untuk kabel konduktor kelas 5 lebih rendah daripada yang ditentukan untuk kelas 2, tidak lebih baik untuk kondisi beban yang lebih tinggi.
- Kekuatan Mekanik: Kekuatan mekanik isolasi untuk kelas 5 lebih rendah dibandingkan dengan kelas 2, hal ini dapat menyebabkan masalah saat menarik kabel.
- Fleksibilitas: Perbedaan utamanya terletak pada fleksibilitas.
Kabel kelas 2 memiliki lebih sedikit untai (Konduktor) dengan diameter lebih besar. Contoh: 14/0,31 mm (maks.) 14 untai masing-masing dengan diameter 0,31 mm (maks.). Biasanya, 7 untai digunakan yang membuatnya kurang fleksibel dan lebih cocok untuk instalasi tetap. - Kabel kelas 5 memiliki lebih banyak untai (Konduktor) dengan diameter lebih kecil. Contoh: 32/0,21 mm (maks.) 32 untai masing-masing dengan diameter 0,21 mm (maks.). Biasanya, 30 hingga 50 untai digunakan, yang membuatnya lebih fleksibel dan lebih mudah ditekuk.
- Aplikasi: Untuk aplikasi kabel tetap, konduktor dengan tembaga Kelas 2 harus digunakan. Di seluruh dunia, penggunaan konduktor kelas 2 dikhususkan untuk kabel bangunan karena menawarkan resistansi yang lebih rendah dan kekuatan mekanis yang lebih tinggi.
- Kabel kelas 5 umumnya digunakan dalam aplikasi yang mengutamakan fleksibilitas, seperti pada peralatan dan perlengkapan portabel dengan panjang ideal 1,5 hingga 2 meter, perkakas listrik, dan kabel panel (karena pembengkokan dan pemasangan kabel tersebut pada jalur sempit tidak membebani kabel, sehingga penanganan dan pemasangan konduktor tersebut di area terbatas menjadi lebih mudah).
- Kadar Tembaga: Faktanya, kandungan tembaga pada konduktor kelas 5 lebih rendah daripada konduktor kelas 2, sehingga menjadikannya kabel yang lebih fleksibel. Hal ini disebabkan karena kabel tembaga dengan konduktor kelas 5 lebih murah.
- Kandungan tembaga yang lebih rendah pada kawat menyebabkan peningkatan resistansi kabel, yang pada gilirannya dapat meningkatkan konsumsi daya dan kerugian. Di sisi lain, kabel tembaga dengan konduktor kelas 5 dapat menyebabkan bencana pada bangunan karena meningkatkan waktu pemutusan perangkat proteksi akibat resistansinya yang meningkat. Rugi daya konduktor kelas 5 lebih tinggi dan bertentangan dengan konsep konservasi energi atau keberlanjutan.
| Comparison of Class 2 and Class 5 copper conductors | |||
| Property | Characteristic | CLASS-2 | CLASS-5 |
| Installation | Passing through Conduit | Easy to Pass through Conduits due to less flexible compared to Class-5 | Conductor is more Flexible hence change of Cable getting Stuck in Conduit |
| Termination | No of Strands are less hence easy to crip Lugs | No of Strands are higher hence difficult to hold all strand under Lugs while crimping | |
| Maintenance | In case of replacement easy to pull out Wire from Conduit | difficult to pullout from conduit after installation. | |
| Mechanical | Tensile Strength | Higher mechanical Strength to withstand Stress | Mechanically weak compared to Class-2 |
| Loose Connection | Cable stay firm near its termination in case of vibration | Might get loose in case of vibration | |
| Conductor Roundness | Conductor bunch is circular due to less number of strands | Due to more no of Strands and it’s arrangement. Not circular as compared to class-2 | |
| Conductor Structure | Fewer Strands (Conductor) of large Size | More Strands (Conductor) of Small Size | |
| Electrical | Resistance | Less conductor Resistance | Higher Conductor Resistance |
| Current Capacity | Higher Current carrying capacity | Less Current carrying capacity | |
| Derating Factor | Better conductor roundness makes symmetrical arrangement in conduit, reduce derating Factor | Higher derating Factor | |
| Amount of Copper | Use of Copper is higher than Class-5 for the Same Size of Conductor | Use of Copper is less than Class-2 for the Same Size of Conductor | |
| Power Loss | Less Power Loss due to less resistance | 6 to 8% Higher Power Loss compared to Class-2 | |
| Insulation | Insulation thickness is higher than Class-5 | Insulation thickness is less than Class-2 | |
| Heat Built up | Minimal (Due to less Resistance) | Heat Faster under Load | |
| Cost | Cheaper | 5 to 8% Costly (due to more Copper) than Class-5 | Cheaper than Class-2 |
| Application | Fixed /Movable | Typically used fixed / Permeant Wires installation in wall and ceiling where wires are permeant and used regularly | Used for Flexible application like Power cord, extension Wires Board, for Movable parts |
Konduktor multi-untai (Kelas-2) akan digunakan untuk kabel rumah karena memiliki Resistensi yang Lebih Rendah, Kehilangan panas yang lebih sedikit, Konsumsi daya yang rendah, isolasi yang lebih baik, Kekuatan mekanis yang lebih tinggi.
Conclusion
- Sebenarnya, kabel dengan konduktor tembaga Kelas-5 hanya digunakan untuk kabel peralatan dan kabel panel (bukan kabel tetap) dan diproduksi sesuai dengan itu. Kabel dengan konduktor tembaga Kelas-5 tidak sesuai dengan kode praktik perkabelan dan karenanya ilegal untuk menggunakannya dalam kabel tetap. IS 694 menetapkan kabel panel dan kabel bangunan sebagai kelompok fungsi yang serupa. Hal ini menciptakan kebingungan dan peluang penyalahgunaan konduktor Kelas 5 sebagai kabel bangunan karena kabel Kelas-5 8% lebih murah daripada kabel dengan konduktor tembaga Kelas-2.
- Namun, kita harus menghindari penggunaan kabel Kelas-5 untuk aplikasi perkabelan karena kandungan tembaganya yang lebih rendah (karena fleksibilitasnya yang lebih tinggi) dalam kabel akan menyebabkan peningkatan resistansi kabel dan yang pada gilirannya dapat meningkatkan konsumsi daya, kehilangan watt yang lebih tinggi, penurunan tegangan yang lebih tinggi, impedansi loop gangguan yang lebih tinggi.
- Impedansi sirkuit yang lebih tinggi dapat menyebabkan kecelakaan karena waktu pemutusan perangkat proteksi yang lebih lama. Kekuatan mekanis yang lebih rendah, insulasi yang lebih rendah, sehingga memanas saat beban dan tidak aman saat beban kontinu. Untuk aplikasi kabel tetap, konduktor Kabel Rumah dengan tembaga Kelas 2 harus digunakan.
