Tegangan Jatuh (Drop Tegangan)

Jatuh tegangan merupakan besarnya tegangan yang hilang pada suatu penghantar. Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar. Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam persen atau dalam besaran Volt. Besarnya batas atas dan bawah ditentukan oleh kebijaksanaan perusahaan kelistrikan. Perhitungan jatuh tegangan praktis pada batas-batas tertentu dengan hanya menghitung besarnya tahanan masih dapat dipertimbangkan, namun pada sistem jaringan khususnya pada sistem tegangan menengah masalah indukstansi dan kapasitansinya diperhitungkan karena nilainya cukup berarti (PT.PLN (Persero),2010: hal 20).

Tegangan jatuh secara umum adalah tegangan yang digunakan pada beban. Tegangan jatuh ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui tahanan kawat. Tegangan jatuh V pada penghantar semakin besar jika arus I di dalam penghantar semakin besar dan jika tahanan penghantar Rℓ semakin besar pula. Tegangan jatuh merupakan penanggung jawab terjadinya kerugian pada penghantar karena dapat menurunkan tegangan pada beban. Akibatnya hingga berada di bawah tegangan nominal yang dibutuhkan. Atas dasar hal tersebut maka tegangan jatuh yang diijinkan untuk instalasi arus kuat hingga 1.000 V yang ditetapkan dalam persen dari tegangan kerjanya (Daryanto,2010: hal 18 & 42).

Toleransi tegangan pelayanan yang diijinkan

Sesuai dengan standar tengangan yang ditentukan oleh PLN (SPLN), perancangan jaringan dibuat agar jatuh  tegangan  di ujung  diterima 10%. Tegangan jatuh pada  jaringan disebabkan  adanya rugi tegangan akibat hambatan listrik (R) dan reaktansi (X). Jatuh tegangan phasor Vd pada suatu penghantar yang mempunyai impedansi (Z) dan membawa arus (I) dapat dijabarkan dengan rumus :

Vd=I.Z………………………………………………………………….1

Dalam pembahasan ini yang dimaksudkan dengan jatuh tegangan (∆V) adalah selisih antara tegangan kirim (Vk) dengan tegangan terima (V_T), maka jatuh tegangan dapat didefinisikan adalah :

∆V  =  ( Vk ) – (V_T )………………………………………………..2

Karena adanya resistansi pada penghantar maka tegangan yang diterima konsumen (Vr) akan lebih kecil dari tegangan kirim (Vs), sehingga tegangan jatuh (Vdrop) merupakan selisih antara tegangan pada pangkal pengiriman (sending end) dan tegangan pada ujung penerimaan (receiving end) tenaga listrik. Tegangan jatuh relatip dinamakan regulasi tegangan V_R (voltage regulation) dan dinyatakan oleh rumus :

……………………………………………………….3

Dimana :

Vs = tegangan pada pangkal pengiriman

Vr = tegangan pada ujung penerimaan

 Untuk menghitung jatuh tegangan, diperhitungkan reaktansinya, maupun faktor dayanya yang tidak sama dengan satu, maka berikut ini akan diuraikan cara perhitunganya. Dalam penyederhanaan perhitungan, diasumsikan beban–bebannya merupakan beban fasa tiga yang seimbang dan faktor dayanya (Cos φ) antara 0,6 s/d 0,85. tegangan dapat dihitung berdasarkan rumus pendekatan hubungan sebagai berikut :

(∆V ) =  I ( R . cos φ + X . sin φ ) L………………………………..4

Dimana :

         I   =  Arus beban ( Ampere )

R  =  Tahanan rangkaian ( Ohm )

X  =  Reaktansi rangkaian ( Ohm )