Kalkulator ukuran penghantar
"Penghantar apa yang harus saya beli?" memiliki dua jawaban yang harus sama-sama terpenuhi, dan yang lebih besar yang menang. Penghantar harus mampu membawa arus beban tanpa terlalu panas — inilah KHA-nya — dan harus menghantarkan arus tersebut ke beban tanpa kehilangan tegangan terlalu banyak di sepanjang jalan. Jika ukuran hanya dipilih berdasarkan KHA, jalur yang panjang akan menghasilkan lampu redup dan motor yang lamban; jika hanya dipilih berdasarkan jatuh tegangan, sirkit pendek berarus besar dapat membakar isolasi. Kalkulator ini menentukan ukuran untuk keduanya sekaligus dan memberi tahu mana yang menentukan hasilnya.
Dalam mode Tentukan ukuran penghantar, kalkulator menelusuri katalog penghantar dari terkecil ke terbesar dan mengembalikan ukuran pertama yang lulus baik pemeriksaan KHA NEC 310.16 — termasuk aturan suhu terminal 110.14(C), batas penghantar kecil 240.4(D), dan derating suhu sekitar/pengelompokan/beban kontinu — maupun pemeriksaan jatuh tegangan. Dalam mode Periksa penghantar, kalkulator menerima ukuran yang sudah Anda miliki dan melaporkan hasil lulus/gagal setiap pemeriksaan secara terpisah, beserta ukuran terkecil yang akan memperbaiki kegagalan tersebut. Tembaga atau aluminium, AWG, imperial atau metrik — semuanya di browser Anda. Satuan metrik (mm²) ditentukan hanya berdasarkan jatuh tegangan; KHA di sana memerlukan tabel nasional yang tidak disediakan alat ini.
Apa yang menentukan ukuran penghantar: KHA vs jatuh tegangan
KHA adalah arus yang dapat dihantarkan penghantar secara kontinu tanpa isolasinya melampaui rating suhunya. Table 310.16 NEC mencantumkan KHA dasar untuk setiap ukuran pada 60, 75, dan 90 °C, dan angka yang dapat digunakan adalah yang terkecil dari tiga batas: nilai dasar yang di-derating untuk suhu sekitar dan pengelompokan penghantar; KHA kolom sesuai rating terminal Anda (110.14(C) — 60 °C pada 100 A atau kurang, 75 °C di atasnya, dan tidak pernah 90 °C pada terminal); dan, untuk 14, 12, dan 10 AWG, batas tetap 240.4(D) yang mencegah pemutus besar terpasang pada penghantar kecil. Beban kontinu (menyala tiga jam atau lebih) menentukan ukuran penghantar sebesar 125% dari beban berdasarkan 210.19(A) / 215.2.
Jatuh tegangan adalah fisika yang terpisah: arus dikalikan resistans pergi-pulang jalur, dinyatakan sebagai persentase dari tegangan sistem. Nilainya meningkat dengan panjang, arus, dan penghantar yang lebih tipis, serta menurun dengan penghantar yang lebih tebal. Ketentuan merekomendasikan menjaganya sekitar 3% pada sirkit cabang dan 5% secara keseluruhan. Jatuh tegangan menggunakan arus beban aktual, bukan angka KHA 125%, karena jatuh tegangan bergantung pada arus yang benar-benar mengalir.
Kedua batas ini jarang bertemu pada ukuran yang sama. Sirkit pendek berarus besar biasanya ditentukan oleh KHA — penghantar harus cukup tebal untuk membawa arus berapa pun panjangnya. Jalur panjang atau bertegangan rendah biasanya ditentukan oleh jatuh tegangan — KHA sudah terpenuhi lebih awal, tetapi ukuran penghantar terus bertambah untuk mempertahankan tegangan. Ukuran yang direkomendasikan adalah yang lebih ketat di antara keduanya, dan alat ini menyebutkan mana yang menentukan agar Anda memahami hasilnya, bukan sekadar mempercayainya.
KHA dasar NEC 310.16
KHA dasar yang menjadi titik awal pemeriksaan KHA, untuk berbagai ukuran yang mewakili. Ini adalah nilai dasar tabel itu sendiri — tidak lebih dari tiga penghantar berarus pada suhu sekitar 30 °C — sebelum kolom terminal 110.14(C), batas 240.4(D), dan derating suhu sekitar atau pengelompokan apa pun diterapkan. Penghantar yang lebih besar dan kolom suhu yang lebih tinggi sama-sama membawa arus lebih besar; tembaga membawa arus lebih besar daripada aluminium pada ukuran yang sama.
Dalam praktiknya, kolom 60 °C atau 75 °C biasanya yang menentukan angka yang dapat digunakan, karena sambungan terminal adalah titik terlemah: bahkan penghantar berating 90 °C dibatasi oleh KHA 75 °C (atau 60 °C) di mana pun terminalnya terpasang. Itulah sebabnya penghantar yang direkomendasikan sering kali satu kolom — atau satu ukuran — lebih besar daripada yang disarankan oleh angka 90 °C saja.
KHA dasar untuk ukuran umum, tembaga dan aluminium, pada kolom 60/75/90 °C (NEC 2023 Table 310.16, suhu sekitar 30 °C, ≤3 penghantar berarus). 14 AWG tidak memiliki baris aluminium standar.
| Ukuran | Cu 60 °C | Cu 75 °C | Cu 90 °C | Al 75 °C |
|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | — |
| 12 AWG | 20 | 25 | 30 | 20 |
| 10 AWG | 30 | 35 | 40 | 30 |
| 8 AWG | 40 | 50 | 55 | 40 |
| 6 AWG | 55 | 65 | 75 | 50 |
| 4 AWG | 70 | 85 | 95 | 65 |
| 2 AWG | 95 | 115 | 130 | 90 |
| 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 | 120 |
| 2/0 AWG | 145 | 175 | 195 | 135 |
| 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 | 180 |
| 250 kcmil | 215 | 255 | 290 | 205 |
Derating & faktor ketentuan
Dua penyesuaian mengurangi KHA dasar sebelum dibandingkan dengan arus yang diperlukan. Suhu sekitar: NEC 310.15(B)(1) mengoreksi panas di sekitar penghantar — rentang 26–30 °C adalah dasar dengan faktor 1,00, rentang yang lebih panas menurunkan KHA, rentang yang lebih dingin menaikkannya. Pengelompokan penghantar: NEC 310.15(C)(1) menurunkan KHA ketika lebih dari tiga penghantar berarus berbagi raceway atau kabel yang sama, karena panasnya tidak dapat terbuang sebebas biasanya.
Kedua tabel di bawah ini dapat diedit di kalkulator, bersama rating terminal, kolom isolasi, penanda beban kontinu, dan penggantian KHA dasar per ukuran. Khususnya pengali suhu sekitar merupakan angka dengan sumber paling lemah dalam alat ini dan ditandai untuk verifikasi satu kali terhadap cetakan ulang NEC utama — anggap sebagai nilai perencanaan dan pastikan terhadap ketentuan yang diadopsi wilayah Anda.
| Rentang | 60 °C | 75 °C | 90 °C |
|---|---|---|---|
| 21–25 °C | 1,08 | 1,05 | 1,04 |
| 26–30 °C | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 31–35 °C | 0,91 | 0,94 | 0,96 |
| 36–40 °C | 0,82 | 0,88 | 0,91 |
| 41–45 °C | 0,71 | 0,82 | 0,87 |
Dikalikan pada KHA dasar kolom isolasi. Rentang 26–30 °C memuat acuan 30 °C tabel, sehingga nilainya 1,00.
| Penghantar | Faktor |
|---|---|
| ≤3 | 1,00 |
| 4–6 | 0,80 |
| 7–9 | 0,70 |
| 10–20 | 0,50 |
Dikalikan pada KHA ketika lebih dari tiga penghantar berarus berbagi raceway atau kabel yang sama.
Contoh perhitungan
Dua sirkit yang berada pada sisi berlawanan dari pembagian ini, masing-masing direkomendasikan oleh mesin perhitungan yang sama seperti yang digunakan alat ini secara langsung. Indikator dan tangga ukuran penghantar diperbarui saat Anda mengubah masukan — ini hanyalah titik awal.
Satu sirkit yang ditentukan oleh KHA dan satu yang ditentukan oleh jatuh tegangan — dua kasus yang dirancang untuk dapat dibedakan oleh alat ini.
KHA menentukan — sirkit cabang pendek
- Diketahui
- Tembaga, beban 20 A, 120 V fase tunggal
- Panjang satu arah 15 ft, jatuh tegangan yang diizinkan 3%
- Isolasi 75 °C, terminal pada 60 °C (≤100 A), suhu sekitar 30 °C, ≤3 penghantar
- Langkah
- Arus yang diperlukan = 20 A (bukan beban kontinu, sehingga faktor 125% tidak berlaku).
- 14 AWG: jatuh tegangan hanya 1,5%, yang lulus batas 3% — tetapi KHA yang dapat digunakan hanya 15 A (kolom terminal 60 °C dan batas 240.4(D)), sehingga gagal untuk 20 A.
- 12 AWG: KHA yang dapat digunakan 20 A ≥ 20 A yang diperlukan, dan jatuh tegangan 1,0% ≤ 3% — lulus keduanya.
- Direkomendasikan 12 AWG. Jatuh tegangan saja akan mengizinkan 14 AWG, sehingga KHA adalah batasan yang mengikat.
- Hasil
- 12 AWG — ditentukan oleh KHA. Jatuh tegangan saja akan mengizinkan 14 AWG.
Jatuh tegangan menentukan — jalur DC yang panjang
- Diketahui
- Tembaga, beban 20 A, 12 V DC (jalur surya / tegangan rendah)
- Panjang satu arah 150 ft, jatuh tegangan yang diizinkan 3%
- Langkah
- KHA saja sudah terpenuhi pada 12 AWG — KHA yang dapat digunakan sebesar 20 A membawa beban 20 A.
- Namun pada 12 V, anggaran 3% hanya 0,36 V, dan pada jarak 150 ft hal ini memaksa penggunaan penghantar yang jauh lebih besar.
- 4/0 AWG masih menghasilkan jatuh tegangan sekitar 3,0% dan hampir gagal; 250 kcmil menghasilkan jatuh tegangan sekitar 2,6% dan lulus.
- Direkomendasikan 250 kcmil. KHA saja akan mengizinkan 12 AWG, sehingga jatuh tegangan adalah batasan yang mengikat dengan selisih besar.
- Hasil
- 250 kcmil — ditentukan oleh jatuh tegangan. KHA saja akan mengizinkan 12 AWG.
Cara menentukan ukuran atau memeriksa penghantar dengan kalkulator ini
- Pilih satuan dan modePilih imperial (AWG) atau metrik (mm²), lalu pilih Tentukan ukuran penghantar untuk menemukan penghantar lulus terkecil atau Periksa penghantar untuk menguji ukuran yang sudah Anda miliki.
- Masukkan sirkitTentukan material penghantar, arus beban (atau pilih preset beban), panjang satu arah, tegangan sistem, dan fase — 1 fase, 3 fase, atau DC.
- Tentukan asumsi ketentuanPertahankan nilai bawaan NEC 310.16 atau buka Derating & asumsi ketentuan untuk mengubah rating terminal, kolom isolasi, rentang suhu sekitar, jumlah penghantar, dan penanda beban kontinu.
- Baca hasilnyaMode Tentukan ukuran memberikan penghantar yang direkomendasikan dan batasan yang menentukannya; mode Periksa menunjukkan hasil lulus/gagal setiap pemeriksaan dan ukuran perbaikan terkecil. Indikator KHA, indikator jatuh tegangan, dan tangga ukuran penghantar memvisualisasikan keduanya.
Pertanyaan umum
Apakah kalkulator ini memeriksa KHA, atau hanya jatuh tegangan?
Keduanya, dalam satuan imperial. Setiap kandidat ukuran harus lulus pemeriksaan KHA NEC 310.16 — KHA dasar yang di-derating untuk suhu sekitar dan pengelompokan, dibatasi oleh kolom terminal 110.14(C) dan aturan penghantar kecil 240.4(D) — serta pemeriksaan jatuh tegangan, dan ukuran yang direkomendasikan adalah yang terkecil yang lulus keduanya. Inilah perbedaannya dari kalkulator jatuh tegangan biasa, yang hanya memeriksa jatuh tegangan. Satuan metrik (mm²) hanya berdasarkan jatuh tegangan, karena rilis ini tidak menyertakan tabel KHA IEC yang dapat diverifikasi.
Mana yang menentukan ukuran penghantar?
Batasan mana pun yang memerlukan penghantar lebih besar. Sirkit pendek berarus besar biasanya ditentukan oleh KHA; jalur panjang atau bertegangan rendah biasanya ditentukan oleh jatuh tegangan. Alat ini melaporkan pemenangnya dengan kata-kata sederhana — misalnya "12 AWG — ditentukan oleh KHA (jatuh tegangan saja akan mengizinkan 14 AWG)" — sehingga Anda dapat melihat alasan ukuran tersebut.
Mengapa penghantar yang direkomendasikan lebih besar daripada yang disarankan oleh pemutus arus?
Beberapa aturan ketentuan mendorong ukuran menjadi lebih besar. Beban kontinu ditentukan sebesar 125% dari arus. Aturan terminal 110.14(C) membatasi Anda pada kolom 60 °C atau 75 °C bahkan pada penghantar 90 °C. Panas sekitar dan penghantar yang dikelompokkan menurunkan KHA. Dan pada jalur yang panjang, jatuh tegangan saja dapat memaksa penghantar yang jauh lebih besar daripada yang tersirat oleh rating arus. Salah satu dari faktor ini dapat membuat penghantar yang benar lebih besar daripada pencarian cepat pemutus-ke-ukuran.
Apakah kalkulator ini mendukung tembaga dan aluminium?
Ya. Pilih material dan kalkulator akan menggunakan KHA dan resistans yang sesuai. Aluminium membawa arus lebih kecil dan memiliki resistans lebih tinggi daripada tembaga pada ukuran yang sama, sehingga penghantar aluminium biasanya perlu satu ukuran atau lebih besar daripada padanan tembaga untuk sirkit yang sama. Perhatikan bahwa tidak ada 14 AWG aluminium standar, sehingga ukuran tersebut dilewati untuk aluminium.
Ukuran penghantar apa yang saya perlukan untuk sejumlah arus tertentu?
Masukkan arus beban (atau preset), panjang jalur, dan tegangan, lalu mode Tentukan ukuran akan mengembalikan penghantar terkecil yang membawa arus tersebut dan menjaga jatuh tegangan. Tidak ada jawaban tunggal "arus ke ukuran", karena panjang, tegangan, material, rating suhu, dan derating semuanya memengaruhi hasil — dan itulah yang diselesaikan kalkulator ini untuk Anda.
Mengapa satuan metrik (mm²) hanya untuk jatuh tegangan?
Dalam dunia metrik, KHA berasal dari IEC 60364-5-52 dan tabel nasional yang nilainya bergantung pada metode instalasi dan tidak dapat direproduksi secara bebas. Daripada menyertakan angka keselamatan yang belum terverifikasi, alat ini menentukan ukuran penghantar metrik hanya berdasarkan jatuh tegangan dan menyatakannya secara jelas, serta meminta Anda memastikan rating arus terhadap tabel setempat Anda. Perhitungan jatuh tegangan, katalog, dan tangga bekerja secara identik dalam mm².