Pemasangan sistem perkawatan: konduit, rak kabel, kabel tanah, sambungan, dan pengaruh eksternal

Bayangkan sebuah laundry komersial dengan dua belas mesin cuci berkapasitas besar yang berjalan bersamaan. Suhu ruangan tinggi, uap air memenuhi udara, dan lantai sesekali basah akibat tumpahan air. Di ruang sebelah, tiga mesin pengering industri menghasilkan panas yang signifikan dan serat kain. Di gudang kecil di belakang, detergen cair dan pelembut pakaian tersimpan dalam drum besar. Pada kondisi seperti inilah kegagalan perkawatan paling sering terjadi, dan penyebabnya jarang kabel yang terlalu kecil. Yang lebih sering terjadi adalah kabel yang benar dipasang dengan cara yang salah: sambungan longgar di dalam kotak yang lembap, konduit yang penuh sesak sehingga isolasi kabel lecet saat ditarik, atau kabel tanah yang tidak terlindung hingga tergores oleh roda gerobak.

Pemilihan jenis kabel dibahas pada bab konduktor dan kabel, ukuran menurut kemampuan hantar arus pada bab kemampuan hantar arus, dan panjang maksimum menurut susut tegangan pada bab susut tegangan. Uraian berikut mengambil alih dari titik ketika kabel sudah dipilih, lalu membahas bagaimana kabel itu dipasang, dilindungi, disambung, dan dilewatkan melalui berbagai lingkungan dengan tetap memenuhi PUIL 2020 Bagian 5-51 dan 5-52.

Batas pembahasan

Pembahasan dibatasi pada instalasi 230/400 V di laundry komersial dan bengkel ringan, dengan pengaruh air, kelembapan, debu serat, bahan kimia korosif, suhu tinggi, dan rambatan api. Lokasi berbahaya ledakan (BE3) dan radiasi pengion tidak dibahas. Kabel fleksibel, penahan tarik, dan gland di ujung mesin dibahas pada bab pemasangan lapangan mesin, sedangkan selongsong ujung, sepatu kabel, dan torsi terminal di dalam panel dibahas pada bab perakitan panel. Uraian ini bahan belajar, bukan instruksi kerja; pekerjaan pada perkawatan yang terhubung dilakukan setelah sirkitnya diisolasi, dikunci, dan diverifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan.

Pengaruh eksternal dan kode IP

PUIL 2020 Bagian 5-51, 512.2.1, meminta peralatan dipilih dan dipasang sesuai Tabel 51A menurut pengaruh eksternal yang akan dialaminya, dan 522 menerapkan prinsip yang sama pada sistem perkawatan. Kodenya dua huruf dan satu angka: huruf pertama kategori (A lingkungan, B utilisasi, C konstruksi gedung), huruf kedua sifat, angka kelasnya. Catatan 512.2.4 menganggap AA4 (suhu −5 sampai +40 °C), AB4, kelas 1 parameter lingkungan lain, dan BC2 sebagai keadaan normal.

Untuk laundry komersial, kode yang paling sering menentukan pilihan material dan metode pemasangan adalah AD (air), AE (debu), AF (zat korosif), dan AA (suhu ambien); AB menyatakan kelembapan, bukan suhu. Tabel 790.28 PUIL 2020, yang dimaksudkan sebagai pedoman, menggolongkan ruang teromol cuci dan sentrifugal serta ruang pengeringan pada binatu sebagai ruang lembab dan basah (lb), dan penyimpanan cucian sebagai ruang kering (n). Dengan Tabel 51A, ruang cuci umumnya diklasifikasikan AD4 (percikan dari sembarang arah) atau AD5 (pancaran air) bila lantai dan mesin dibersihkan dengan selang. Ruang pengering dapat melampaui 40 °C sehingga jatuh ke AA6 (+5 sampai +60 °C), yang meminta peralatan didesain khusus, dan serat kainnya menambah AE4 atau AE5. Endapan serat yang mudah menyala dapat pula menggolongkan ruang itu BE2 (risiko kebakaran), yang di Tabel 51A merujuk Bagian 4-42 dan 5-52; Bagian 4-42 tidak ada di salinan korpus. Gudang kimia dan ruang pompa dosis membawa AF3, terkena zat kimia korosif secara intermiten.

Kode IP (ingress protection) menurut IEC 60529 adalah alat praktis untuk menerjemahkan kode pengaruh eksternal menjadi persyaratan komponen: angka pertama untuk benda padat, angka kedua untuk air. Kode AD hanya menentukan angka kedua, sedangkan angka pertama datang dari kode AE dan dari proteksi dasar, yang meminta sekurang-kurangnya IP2X atau IPXXB, seperti dibahas pada bab proteksi kejut listrik. Kode AF tidak memberi angka IP; komponen di gudang kimia dipilih menurut ketahanan bahannya.

Dua catatan pada salinan PUIL 2020: baris AE4 tercetak "IPX5", yang merupakan salah ketik untuk IP5X karena kode AE menyangkut debu. Contoh lokasi AD5 tertulis "air panas digunakan secara reguler"; teks IEC 60364-5-51:2005 yang diadopsi pun tercetak hot water, sedangkan HD 60364-5-51:2009 menulis hose water (air selang). Yang menentukan AD5 adalah pancaran air, bukan suhunya, jadi ruang cuci berair panas tanpa semprotan selang tidak otomatis AD5. Kotak sambung di ruang cuci yang berdebu serat karena itu dipilih sekurang-kurangnya IP54, dan IP55 bila ada pancaran selang. PUIL 2020 522.3.1 meminta sistem perkawatan lengkap, termasuk kotak dan lubang masuk kabel, memenuhi tingkat IP lokasinya, dan 522.3.2 meminta sarana pembuangan bila air atau embun dapat terkumpul di dalamnya.

Konduit PVC dan logam: faktor isi, bengkokan, dan kotak tarik

Konduit berfungsi sebagai saluran pelindung sekaligus memungkinkan penarikan atau penggantian kabel di kemudian hari tanpa membongkar dinding. Lampiran K PUIL 2020 meminta konduit memenuhi seri IEC 61386, dibuat dari bahan yang tahan tekanan mekanis dan panas, tidak merambatkan nyala api, dan tahan kelembapan (K.52.8.3.1, K.52.8.3.2). Konduktor harus dapat ditarik dengan mudah setelah konduit lengkap terpasang dan diganti tanpa membongkar sistem konduit (K.52.8.5.1, 522.8.2).

Faktor isi adalah rasio jumlah luas penampang kabel terhadap luas penampang dalam konduit. Tabel K.52.1 memberi batas 50 % untuk satu konduktor dalam konduit, 40 % untuk dua, dan 35 % untuk tiga atau lebih. Tabel itu berlaku untuk konduktor yang tidak tercantum di Tabel K.52.32, dan tujuannya penarikan yang mudah (K.52.13.1.6 sampai K.52.13.1.8). Rumus PUIL menyebut "luas penampang seluruh penghantar"; editor menjumlahkan luas penampang luar kabel termasuk isolasi dan selubungnya, karena yang harus lewat di dalam konduit adalah seluruh kabel. Efek panas pengelompokan diatur oleh faktor grup pada bab kemampuan hantar arus, bukan oleh faktor isi.

$$F = \frac{\sum_{i=1}^{n} A_{\text{k},i}}{A_\text{d}} \times 100\,\% , \qquad A_{\text{k},i} = \frac{\pi d_i^2}{4}, \qquad A_\text{d} = \frac{\pi D^2}{4}$$

dengan $F$ faktor isi (%), $d_i$ diameter luar kabel ke-$i$ (mm), $D$ diameter dalam konduit (mm), dan $n$ jumlah kabel; untuk kabel berdiameter sama, $F = n d^2 / D^2 \times 100\,\%$. Lampiran K menulis tabel ini untuk kabel rumah seperti NYA; editor menerapkannya juga pada kabel multiinti seperti NYM, dengan setiap kabel dihitung satu benda dan $d$ dari lembar data kabel. $D$ diambil dari lembar data konduit, karena ukuran nominal konduit metrik menyatakan diameter luarnya.

Konduit PVC kaku cocok untuk area kering hingga lembap, tetapi catatan K.52.8.5.10 menyebut konduit PVC dan siku bantunya mungkin tidak sesuai bila suhu kerjanya melebihi 60 °C, dan penopangnya harus memberi ruang bagi pemuaian. Di ruang cuci AD4 atau AD5, konduit PVC tipe berat atau konduit logam galvanis dengan lengkapan yang IP-nya sesuai lokasi menjadi pilihan yang lebih andal. Konduit logam tidak menggantikan konduktor proteksi: K.52.8.5.2 melarang konduit menjadi bagian dari sirkit listrik, dan K.52.8.5.3 meminta konduit logam terbuka dalam jangkauan tangan dibumikan dengan baik. Kabel inti tunggal arus bolak-balik di dalam konduit baja dikelompokkan sehingga semua fasa dan netral satu sirkit berada di konduit yang sama (K.52.13.1.9), supaya konduit tidak memanas oleh arus induksi.

Bengkokan dan kotak tarik

Bengkokan yang terlalu tajam menyebabkan tegangan mekanis pada isolasi kabel di tikungan. K.52.8.3.3.5 meminta benda bantu bengkok (siku) berjari-jari lengkung sekurang-kurangnya tiga kali diameter luar konduit, dan meminta jari-jari pembengkokan konduit, diukur dari sisi dalam, mengikuti radius bengkokan minimum kabel di Tabel I.52.2. Tabel I.52.2 merekomendasikan radius internal minimum kabel instalasi magun 4D untuk kabel berdiameter sampai 8 mm, 5D untuk lebih dari 8 sampai 12 mm, dan 6D di atas 12 mm, dengan D diameter luar kabel; bengkokan hati-hati di terminasi boleh 2D sampai 4D. Setiap bengkokan memakai nilai terbesar dari kedua syarat itu.

K.52.8.5.6 menyatakan di antara dua kotak tarik tidak boleh ada dua siku bengkok atau 20 m konduit lurus, dan siku S tumpul dihitung satu siku. Pembacaan paling aman: paling banyak satu siku dan kurang dari 20 m di setiap segmen. Buku ajar korpus hanya menyebut kotak sambung setiap 20 m, tanpa menghitung siku. Penarikan kabel tidak boleh memakai pelumas bermuatan minyak silikon (522.8.1). Konduit yang tidak tertanam dipasang tegak lurus atau mendatar dengan klem berjarak tidak lebih dari 1 m (K.52.8.5.4, K.52.8.5.9); klem paling jauh 10 cm dari kotak sambung berasal dari buku ajar korpus, bukan PUIL 2020. Di tempat embun dapat terkumpul, konduit yang tidak kedap gas diberi ventilasi dan jalan keluar air pada lengkapannya, bukan dengan melubangi konduit itu sendiri (K.52.8.5.5).

Rak kabel dan trunking: penataan dan pemisahan daya-sinyal

Rak kabel (cable tray) dan trunking digunakan ketika jumlah kabel terlalu banyak untuk dikumpulkan dalam konduit, atau ketika akses untuk inspeksi dan perawatan menjadi prioritas. IEC 61537:2023 mengatur persyaratan dan pengujian sistem rak dan tangga kabel, termasuk kapasitas beban dan ketahanan korosi. Rak tidak memberi perlindungan mekanis setara konduit, sehingga kabel di rak adalah kabel berselubung seperti NYM atau NYY; konduktor nirselubung seperti NYA dan NYAF harus diselungkup dalam konduit, talang, atau berumbung (521.10).

Pemisahan daya dan sinyal. PUIL 2020 528.1 melarang sirkit rentang tegangan I (tegangan ekstra rendah, termasuk kabel sensor dan kendali 24 V) digabung dengan sirkit rentang II (230/400 V) dalam sistem perkawatan yang sama, kecuali setiap kabel diinsulasi untuk tegangan tertinggi yang ada, kabel ditempatkan di kompartemen terpisah pada talang atau berumbung, rak kabel diberi partisi pemisah, atau dipakai konduit dan talang terpisah; bila sirkit 24 V itu SELV atau PELV, persyaratan pemisahan 414 berlaku juga. Untuk gangguan elektromagnetik, 444.6.2 memberi jarak pisah kabel daya terhadap kabel teknologi informasi dan komunikasi bila spesifikasinya tidak tersedia: 200 mm tanpa pemisah, lalu 150, 100, dan 0 mm bila kabel daya berada di wadah logam terbuka, berpori, dan pejal (Tabel 444.1). Kabel sensor analog tidak disebut di tabel itu; jarak dan pembumian perisainya dibahas pada bab sensor proses, dan kabel VFD pada bab instalasi VFD.

Penataan kabel di rak. Penyusunan berlapis mengurangi kemampuan hantar arus, jadi susunan di rak ditetapkan bersama faktor grup Tabel B.52.17 sampai B.52.21. Kabel nonarmor ditopang menurut rekomendasi Tabel I.52.1 (dirujuk 522.8.4): untuk diameter sampai 9 mm, jarak penopang maksimum 250 mm horizontal dan 400 mm vertikal; 9 sampai 15 mm, 300 dan 400 mm; 15 sampai 20 mm, 350 dan 450 mm; 20 sampai 40 mm, 400 dan 550 mm. Jarak penopang rak sendiri tidak ada di Lampiran I; ia diambil dari beban kerja aman rak menurut pabrikannya.

Rak di lingkungan lembap dan korosif. Di ruang laundry, rak kabel dari baja galvanis celup panas (hot-dip galvanized) atau baja tahan karat lebih tahan terhadap kondisi AF3 dibandingkan rak baja dengan lapisan cat biasa; baut dan klem dari logam berbeda yang dapat memicu aksi elektrolitik tidak boleh bersentuhan tanpa susunan khusus (522.5.2). Rak PVC atau serat kaca untuk kondisi korosif berat dapat dipasang tanpa tindakan khusus bila diklasifikasikan tidak merambatkan nyala api menurut IEC 61537 (527.1.5). Di ruang pengering, 522.4.2 meminta tindakan untuk mencegah akumulasi serat yang menghambat pembuangan panas kabel.

Kabel tanah: kedalaman, pasir, penanda, dan pelindung

Kabel tanah digunakan ketika jalur antarbangunan atau dari titik suplai ke bangunan melintas di bawah permukaan tanah; Lampiran K berlaku untuk kabel tanah instalasi, bukan utilitas (K.52.14.1). K.52.14.1.2 meminta kabel cukup terlindung terhadap kerusakan mekanis dan kimiawi, dan catatannya menganggap perlindungan mekanis umumnya cukup bila kabel ditanam minimum 0,8 m di bawah permukaan tanah pada jalan yang dilewati kendaraan dan minimum 0,6 m di bawah permukaan tanah yang tidak dilewati kendaraan. Kabelnya dipilih dari kabel tanah Tabel K.52.5, misalnya NYY atau NYFGbY; NYM bukan kabel tanah, seperti dibahas pada bab konduktor dan kabel.

Prosedur penanamannya membentuk beberapa lapis perlindungan:

1. Parit digali hingga kedalaman yang dipersyaratkan di atas dasar galian yang stabil, rata, dan bebas batu.
2. Kabel diletakkan di dalam pasir atau tanah halus bebas batu dengan tebal tidak kurang dari 5 cm di sekeliling kabel (K.52.14.1.4).
3. Di atas pasir dapat dipasang beton, batu, atau bata pelindung sebagai tambahan perlindungan (catatan K.52.14.1.4).
4. Kabel ditandai dengan penutup kabel atau pita penanda yang sesuai (522.8.10).
5. Parit ditimbun dan dipadatkan secara bertahap, lalu letak kabel ditandai dengan patok tanda kabel yang kuat dan jelas (K.52.14.1.2).

Untuk jalur di bawah jalan internal bengkel yang dilalui forklift, pelat pelindung beton di atas pasir menjadi keharusan praktis. Pada persilangan dengan jalan kendaraan bermotor yang dikeraskan, kabel dimasukkan ke konduit atau selubung baja atau bahan lain yang cukup kuat, tahan lama, dan tahan api, menjorok sekurang-kurangnya 0,5 m dari tepi jalan, dengan diameter dalam yang memungkinkan kabel dikeluarkan tanpa membongkar jalan (K.52.14.3.4, K.52.14.3.5). Kabel yang keluar dari tanah di luar bangunan dimasukkan ke konduit atau selubung baja sampai di luar jangkauan tangan (K.52.14.6.1), dan terhadap kabel komunikasi bawah tanah 528.2 meminta jarak bebas 100 mm atau pemisah hambat api. Setiap titik perubahan arah kabel tanah, titik percabangan, atau titik masuk ke bangunan didokumentasikan dalam gambar kondisi terpasang (as-built) yang memuat jarak dari titik acuan tetap, misalnya sudut bangunan atau tepi jalan, sesuai 132.13 yang meminta setiap instalasi dilengkapi dokumentasi yang memadai.

Sambungan dan terminasi: kotak sambung, konektor, lug, ferrule, dan torsi

Menurut PUIL 2020 526.3, semua hubungan harus dapat diakses untuk inspeksi, pengujian, dan pemeliharaan, kecuali sambungan tanam, berisi kompon atau berkapsul, dikompresi, dilas, atau disolder, dan sambungan yang menjadi bagian peralatan. Ayat 526.5 meminta setiap hubungan, termasuk hubungan antara, dibuat di dalam selungkup yang sesuai seperti kotak sambung, dan K.52.13.1.2 menegaskan bahwa di dalam konduit tidak boleh ada sambungan konduktor.

Kotak sambung. Selungkup sambungan harus memberi proteksi mekanis dan proteksi terhadap pengaruh eksternal lokasinya (526.7). Bila beberapa sirkit diakhiri di satu kotak, terminal setiap sirkit dipisahkan partisi insulasi, kecuali memakai gawai hubung IEC 60998 atau blok terminal IEC 60947-7 (521.8.3). Titik hubung harus bebas dari tegangan mekanis (526.6).

Terminal blok dan sambungan puntir. Sambungan di dalam kotak paling rapi dan paling mudah diperiksa bila menggunakan blok terminal. Sambungan puntir hanya diizinkan di dalam kotak sambung dengan pita insulasi atau lasdop, pada konduktor sampai 2,5 mm², dengan sekurang-kurangnya tiga puntiran, dan tidak pernah pada konduktor pembumian (Bagian 1, 134.1.11.6). Untuk konduktor berkawat halus, 526.8.1 meminta terminal yang sesuai atau ujung konduktor diberi perlakuan, biasanya selongsong ujung (ferrule), supaya kawat halus tidak patah atau mekar. Ujung yang disolder tidak boleh dipakai pada titik yang mengalami gerakan relatif (526.8.3).

Sepatu kabel dan torsi. Terminasi ke rel PHB atau terminal perangkat menggunakan sepatu kabel (lug) yang dipres dengan alat pres yang sesuai, lalu disambungkan dengan mur baut (134.1.11.5). Baut dikencangkan dengan torsi yang ditetapkan pabrikan perangkat, bukan sekencang mungkin: pengencangan berlebih merusak ulir, sedangkan pengencangan kurang menyebabkan sambungan longgar yang memanas. Alat pres dan obeng torsi dibahas pada bab perakitan panel.

Sambungan tembaga-aluminium. Konduktor tembaga dan aluminium tidak boleh disatukan dalam terminal atau penyambung puntir kecuali alat penyambung itu cocok untuk maksud tersebut (134.1.11.4). Korosi galvanik di antara keduanya menaikkan resistansi kontak, terutama di udara lembap; bila tidak dapat dihindari, gunakan terminal bimetal yang dirancang untuk tujuan ini, dengan pasta antioksidasi bila pabrikan terminal memintanya. Aluminium juga mengalami rangkak dingin (cold creep) di bawah tekanan baut, sehingga sambungannya diperiksa berkala, hal yang dibahas pada bab pemeliharaan listrik terencana.

Penembusan dinding dan penyegelan terhadap api

Setiap kali kabel atau konduit menembus lantai, dinding, atap, plafon, atau partisi bangunan, lubang yang tersisa harus dikedap menurut tingkat ketahanan api elemen bangunan itu sebelum ditembus (527.2.1), ketentuan yang diambil PUIL dari IEC 60364-5-52. Bila elemen itu mempunyai ketahanan api yang ditentukan, sistem perkawatan juga dikedap di bagian dalamnya (527.2.2). Pengecualian 527.2.3 berlaku untuk konduit, talang, dan berumbung yang diklasifikasikan tidak merambatkan nyala api dengan luas penampang internal maksimum 710 mm², asalkan sistem dan terminasinya di setiap kompartemen memenuhi uji IP33. Konduit dan rak kabel yang kontinu dapat menjadi saluran api dan asap antarkompartemen.

Bahan penyegel yang umum digunakan adalah bahan intumesen, yaitu bahan yang mengembang ketika terkena panas dan mengisi celah, atau mortar tahan api yang diaplikasikan setelah kabel dan konduit terpasang. Menurut 527.2.5, susunan pengedap harus tahan terhadap hasil pembakaran setara elemen yang ditembus, memberi proteksi terhadap penetrasi air yang sama dengan elemen itu, dan tahan terhadap pengaruh eksternal yang sama dengan sistem perkawatannya; catatannya menyarankan penopang kabel dalam jarak 750 mm dari pengedap.

Lubang di dinding dibuat tidak lebih besar dari yang diperlukan. Perkawatan yang melewati partisi diproteksi terhadap kerusakan mekanis, misalnya dengan selongsong (sleeve) atau tule (522.8.14), dan tidak menembus elemen penahan beban kecuali keutuhannya dapat dipastikan (527.2.4). Kedalaman penyegel di sisi masuk dan keluar hanya dapat diambil dari lembar data sistem penyegel yang teruji, bukan dari perkiraan. Di laundry, konduit dari ruang cuci yang hangat dan lembap ke ruang panel yang lebih sejuk dapat menjadi jalur kondensasi; menutup ujung konduit di sisi panel dengan penyegel tahan lembap, di samping pengedapan api, mengurangi masuknya udara lembap ke PHB (522.3.2). Setiap penembusan dinding tahan api dicatat dalam dokumen kondisi terpasang dan diperiksa secara visual dalam pemeliharaan rutin, terutama setelah ada penambahan kabel.

Contoh kerja: merencanakan jalur kabel dari PHB ke tiga mesin di ruang lembap

Situasi (ilustrasi). PHB utama laundry berada di ruang panel yang kering. Dari PHB, tiga sirkit satu fasa 230 V harus ditarik ke tiga washer-extractor kecil di ruang cuci, masing-masing diproteksi MCB 10 A. Jarak dari PHB ke kotak tarik di ruang cuci 12 m, melewati dua dinding; dinding kedua memisahkan kompartemen kebakaran. Dari kotak tarik, setiap kabel diteruskan 4 m ke isolator di dinding dekat mesinnya. Kabel yang dipakai NYM 3 × 2,5 mm² (L, N, PE) dengan diameter luar 9,8 mm menurut satu lembar data yang dicek editor (ilustrasi). Lantai ruang cuci disemprot selang setiap malam, dan serat kain terbawa dari ruang pengering. Katalog konduit PVC kaku yang dipakai (ilustrasi): nominal 20, 25, 32, 40, dan 50 mm dengan diameter dalam 16,9; 21,2; 27,4; 36,2; dan 46,1 mm.

Langkah 1: klasifikasi dan IP. Alasan: syarat komponen diturunkan dari kode pengaruh eksternal (512.2.1). Ruang cuci tergolong lb menurut Tabel 790.28. Penyemprotan selang menjadikannya AD5, bukan AD4; serat kain memberi AE4. Kotak tarik dan isolator di ruang cuci dipilih IP55.

Langkah 2: faktor isi konduit jalur utama. Alasan: tiga kabel dalam satu konduit dibatasi 35 % (Tabel K.52.1).

$$\sum A_\text{k} = 3 \times \frac{\pi \times 9{,}8^2}{4} = 3 \times 75{,}43 = 226{,}29\ \text{mm}^2$$$$A_\text{d} \ge \frac{226{,}29}{0{,}35} = 646{,}5\ \text{mm}^2, \qquad D_\text{min} = \sqrt{\frac{4 \times 646{,}5}{\pi}} = 28{,}69\ \text{mm}$$

Konduit 32 mm (27,4 mm) terlalu kecil; dipilih konduit 40 mm dengan diameter dalam 36,2 mm, yang memberi $F = 226{,}29/1\,029{,}2 \times 100\,\% = 22{,}0\,\%$. Pemeriksaan kedua adalah rasio macet (jam ratio) $D/d$ untuk tiga kabel: pada nilai sekitar 2,7 sampai 3,1, kabel dapat tersusun berjajar di tikungan dan terjepit saat ditarik. Konduit 40 mm memberi $36{,}2/9{,}8 = 3{,}69$, di luar rentang itu, sedangkan konduit 32 mm memberi 2,80.

Langkah 3: faktor isi konduit cabang. Alasan: setiap cabang berisi satu kabel, batasnya 50 %.

$$A_\text{d} \ge \frac{75{,}43}{0{,}50} = 150{,}9\ \text{mm}^2, \qquad D_\text{min} = \sqrt{\frac{4 \times 150{,}9}{\pi}} = 13{,}86\ \text{mm}$$

Konduit 20 mm (diameter dalam 16,9 mm) memberi $F = 75{,}43/224{,}3 \times 100\,\% = 33{,}6\,\%$ dan dipilih.

Langkah 4: jalur, bengkokan, dan kotak tarik. Alasan: K.52.8.5.6 membatasi siku dan panjang lurus di antara kotak tarik. Konduit keluar dari atas PHB dengan satu siku ke arah mendatar, lalu berjalan lurus 12 m menembus kedua dinding tanpa siku, sampai kotak tarik IP55 di ruang cuci. Segmen itu berisi satu siku dan kurang dari 20 m. Radius siku jalur utama sekurang-kurangnya $3 \times 40 = 120$ mm, lebih besar dari radius kabel $5 \times 9{,}8 = 49$ mm (Tabel I.52.2, diameter 8 sampai 12 mm). Pada cabang, siku turun ke isolator berjari-jari sekurang-kurangnya $3 \times 20 = 60$ mm. Klem jalur utama berjarak tidak lebih dari 1 m, jadi sekurang-kurangnya $12/1 + 1 = 13$ titik penopang.

Langkah 5: penembusan dinding kompartemen. Alasan: 527.2.2 meminta pengedapan internal kecuali memenuhi 527.2.3. Luas penampang internal konduit 40 mm adalah 1.029 mm², di atas 710 mm², sehingga pengecualian 527.2.3 tidak berlaku. Konduit dikedap di bagian dalam (527.2.2) dan celah di sekelilingnya dikedap dari luar (527.2.1), keduanya dengan sistem penyegel yang teruji untuk ketahanan api dinding itu.

Langkah 6: cek silang dengan KHA. Alasan: tiga sirkit dalam satu konduit adalah satu kelompok. NYM multiinti dalam konduit pada dinding termasuk metode B2 dengan KHA 23 A untuk dua konduktor berbeban, dan faktor grup untuk tiga sirkit diberkas 0,70. Hasilnya $23 \times 0{,}70 = 16{,}1$ A; bila bagian jalur di ruang cuci bersuhu 35 °C, dikalikan lagi 0,94 menjadi 15,1 A. Nilai itu di atas MCB 10 A, jadi pengelompokan diterima; MCB 16 A tidak akan lolos pada 35 °C.

Contoh kerja lapangan

Contoh di bawah memakai rumus dan aturan bab ini dengan katalog konduit ilustrasi pada contoh kerja di atas; angka keadaan yang bukan dari sumber ditandai angka latihan, dan hitungannya dicatat di peta sumber pengembangan. Penarikan kabel ke sirkit yang sudah terhubung dilakukan setelah sirkitnya diisolasi dan diverifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan.

Contoh 1: dua kabel berbeda diameter di koridor hotel. Konduit 25 mm (diameter dalam 21,2 mm) di koridor sebuah hotel berisi NYM $3 \times 2{,}5$ mm² berdiameter 9,8 mm dan NYM $3 \times 1{,}5$ mm² berdiameter 8,6 mm (angka latihan). Untuk dua kabel batasnya 40 %:

$$F = \frac{75{,}43 + 58{,}09}{352{,}99} \times 100\,\% = 37{,}8\,\%$$

Konduit itu memenuhi. Bila kemudian ditambah satu kabel 8,6 mm lagi, faktor isinya menjadi 54,3 % terhadap batas 35 %, diameter dalam minimum naik menjadi 26,4 mm, dan dipakai konduit 32 mm (27,4 mm, $F$ = 32,5 %). Penambahan kabel juga mengubah faktor grup yang dibahas pada Bab 27 tentang kemampuan hantar arus.

Contoh 2: radius bengkokan kabel pompa rumah sakit. Kabel NYY $4 \times 16$ mm² ke pompa sebuah rumah sakit berdiameter luar 24 mm menurut lembar datanya (angka latihan) dan ditarik sendirian dalam konduit 50 mm (diameter dalam 46,1 mm). Faktor isinya $F = 24^2/46{,}1^2 \times 100\,\% = 27{,}1\,\%$, di bawah 50 %. Radius bengkokan memakai nilai terbesar dari dua syarat:

$$r_\text{kabel} \ge 6 \times 24 = 144\ \text{mm}, \qquad r_\text{siku} \ge 3 \times 50 = 150\ \text{mm}$$

Siku dipilih berjari-jari sekurang-kurangnya 150 mm. Di terminasi PHB, bengkokan hati-hati boleh 2D sampai 4D, yaitu 48 sampai 96 mm.

Contoh 3: kotak tarik di lorong laundry hotel. Konduit dari PHB ke ruang setrika laundry sebuah hotel berjalan lurus 46 m di langit-langit lorong, dengan satu siku di awal dan satu di akhir (angka latihan). Satu kotak tarik di tengah memberi dua segmen 23 m, lebih dari 20 m. Dua kotak tarik memberi tiga segmen sekitar 15,3 m, dan siku awal serta siku akhir berada di segmen yang berbeda, sehingga setiap segmen berisi paling banyak satu siku. Klem berjarak tidak lebih dari 1 m memerlukan sekurang-kurangnya $46/1 + 1 = 47$ titik penopang.

Contoh 4: kabel tanah menyeberang jalan servis rumah sakit. Kabel NYY dari gedung utama sebuah rumah sakit ke rumah pompa melintasi jalan servis beraspal selebar 6 m, lalu taman (angka latihan). Di bawah jalan kabel ditanam sekurang-kurangnya 0,8 m dan di bawah taman 0,6 m. Pada persilangan, kabel dimasukkan ke konduit atau selubung baja yang menjorok 0,5 m dari kedua tepi jalan, jadi panjangnya sekurang-kurangnya $6 + 2 \times 0{,}5 = 7$ m. Kabel berdiameter 30 mm (angka latihan) dibungkus pasir bebas batu 5 cm di sekelilingnya, sehingga lapisan pasirnya setebal sekurangnya 13 cm. Pita penanda, patok tanda kabel, dan gambar kondisi terpasang yang memuat jarak dari titik acuan tetap melengkapinya.

Kondisi berhenti

Pekerjaan pemasangan perkawatan dihentikan dan dikonsultasikan kepada perencana bila ditemukan kondisi berikut.

1. Lingkungan di lapangan berbeda dari asumsi rancangan, misalnya lantai yang semula dianggap AD2 ternyata disemprot selang setiap malam atau tergenang permanen.
2. Konduit yang sudah ada retak, gepeng, atau berubah bentuk sehingga kabel tidak dapat ditarik tanpa melukai isolasinya.
3. Kotak sambung yang ada tidak cukup untuk sambungan baru tanpa memadatkan isinya, atau sambungan harus dibuat di dalam konduit atau di tengah rak.
4. Penembusan dinding tahan api harus dibuka, tetapi sistem penyegel pengganti yang teruji untuk tingkat ketahanan api dinding itu belum tersedia.
5. Galian parit menemukan kabel, pipa, atau kabel komunikasi yang tidak ada di gambar kondisi terpasang.
6. Kabel yang sudah ditarik lecet, atau resistansi isolasinya di bawah 1 MΩ pada tegangan uji 500 V (IEC 60364-6 Tabel 6.1; klausul PUIL padanannya belum diverifikasi). Uji ini, yang dibahas pada bab uji resistansi isolasi, dilakukan pada sirkit yang sudah diisolasi oleh personel kompeten dengan alat uji berkategori sesuai dan APD.
7. Kabel NYM ditemukan tertanam langsung di tanah, atau kabel nirselubung terpasang di rak tanpa konduit.

Salah tafsir yang sering terjadi

"Faktor isi dihitung dari luas konduktor." Keliru. Yang harus lewat di dalam konduit adalah seluruh kabel, dan K.52.13.1.7 pun mengaitkan jumlah kabel dengan diameter luarnya.

"Kabel tanah tidak perlu tanda bila sudah cukup dalam." Keliru. 522.8.10 meminta penutup kabel atau pita penanda, dan K.52.14.1.2 meminta patok tanda di permukaan.

"Sambungan kabel dapat dibuat di dalam konduit asalkan rapi." Keliru. K.52.13.1.2 melarangnya, 526.5 meminta setiap hubungan dibuat di dalam selungkup yang sesuai, dan 526.3 meminta hubungan itu dapat diakses.

"Konduit logam otomatis menjadi konduktor PE." Keliru. K.52.8.5.2 melarang konduit menjadi bagian dari sirkit listrik; konduit logam dibumikan (K.52.8.5.3), tetapi konduktor proteksi tetap berjalan di dalam kabel atau konduit.

"Sambungan puntir boleh untuk semua ukuran kabel." Keliru. Jobsheet sambungan di buku ajar korpus melatih sambungan puntir dan bolak-balik pada kabel 4 mm² tanpa menyebut batas ukuran. PUIL 2020 134.1.11.6 membatasinya pada konduktor sampai 2,5 mm² di dalam kotak sambung, dan melarangnya pada konduktor pembumian.

Hubungan dengan bab lain

Jenis kabel berasal dari bab konduktor dan kabel, faktor grup dari bab kemampuan hantar arus, panjang jalur dari bab susut tegangan, konduktor proteksi dari bab pembumian, dan IP2X dari bab proteksi kejut listrik. PHB sebagai titik awal perkawatan dibahas pada bab PHB dalam instalasi, dan ketentuan khusus binatu pada bab ruang basah. Verifikasi hasil pemasangan dibahas pada bab pemeriksaan dan pengujian instalasi.

Latihan dan pembahasan

1. [Tafsir] Ruang pengering bersuhu udara hingga 55 °C, penuh serat kain, dan lantainya disemprot selang setiap minggu. Tentukan kode pengaruh eksternal yang relevan, IP minimum kotak sambungnya, dan apakah konduit PVC dan kabel PVC biasa boleh dipakai di sana.
2. [Hitung] Konduit PVC nominal 25 mm dengan diameter dalam 21,2 mm (ilustrasi) akan diisi empat kabel berdiameter luar 8,0 mm. Hitung faktor isinya. Bila tidak memenuhi PUIL 2020, tentukan diameter dalam minimum dan pilih konduit dari katalog contoh kerja.
3. [Tafsir] Kabel dari PHB utama ke PHB gudang sejauh 35 m melewati area parkir mobil 15 m dan taman 20 m. Tentukan kedalaman minimum tiap segmen dan tiga ketentuan penanaman yang diwajibkan PUIL 2020.
4. [Tafsir] Teknisi tidak memiliki selongsong 4 mm² untuk kabel berkawat halus 4 mm² yang akan masuk blok terminal, lalu melipat urat-uratnya menjadi dua agar terasa lebih kencang. Analisis risikonya dan tentukan tindakan yang benar.
5. [Hitung dan tafsir] Konduit PVC 25 mm (diameter dalam 21,2 mm) menembus dinding tahan api 60 menit antara ruang mesin dan koridor evakuasi. Teknisi menutup celah di sekeliling konduit dengan mortar biasa dan membiarkan bagian dalam konduit terbuka. Nilai kedua keputusan itu dan sebutkan syarat yang harus dibuktikan.
6. [Tafsir] Di rak kabel yang sama, kabel daya 3 × 2,5 mm² untuk motor 2,2 kW dan kabel sensor suhu (termokopel) 2 × 0,5 mm² dipasang bersebelahan berjarak 5 mm tanpa partisi. Pembacaan suhu tidak stabil meskipun sensornya sudah diuji baik. Hubungkan gejala ini dengan pemasangannya dan beri dua perbaikan yang sesuai PUIL 2020 528.1.

Kunci jawaban beralasan

1. Suhu 55 °C melampaui AA4 dan masuk AA6 (+5 sampai +60 °C), yang meminta peralatan didesain khusus; serat kain memberi AE4 atau AE5; penyemprotan selang adalah AD5. Kotak sambung minimal IP55: angka kedua 5 dari AD5 dan angka pertama 5 dari AE. Konduit PVC dihindari karena catatan K.52.8.5.10 menyebut PVC mungkin tidak sesuai di atas 60 °C. Kabel PVC pada 55 °C hanya mempunyai faktor 0,61 (Tabel B.52.14), dan K.52.3.1.4 meminta kabel tahan panas khusus di atas 55 °C; kabel XLPE (0,76 pada 55 °C) lebih tepat.
2. $\sum A_\text{k} = 4 \times \pi \times 8{,}0^2/4 = 201{,}06$ mm² dan $A_\text{d} = \pi \times 21{,}2^2/4 = 352{,}99$ mm², jadi $F = 57{,}0\,\%$, melebihi 35 % untuk tiga kabel atau lebih. $A_\text{d,min} = 201{,}06/0{,}35 = 574{,}5$ mm² dan $D_\text{min} = 27{,}04$ mm. Konduit 32 mm (27,4 mm) memberi $F = 201{,}06/589{,}6 = 34{,}1\,\%$ dan dipilih.
3. Area parkir dilewati kendaraan, jadi minimum 0,8 m; taman minimum 0,6 m (catatan K.52.14.1.2). Tiga ketentuan wajib: pasir atau tanah halus bebas batu minimal 5 cm di sekeliling kabel (K.52.14.1.4), penutup kabel atau pita penanda (522.8.10), dan patok tanda kabel (K.52.14.1.2). Pelat beton di segmen parkir dianjurkan, bukan diwajibkan (catatan K.52.14.1.4), dan kabelnya NYY atau NYFGbY, bukan NYM.
4. Melipat urat membuat sebagian urat terjepit keras dan sebagian longgar, sehingga resistansi kontak naik dan titik itu memanas. Urat yang mencuat dapat menyentuh konduktor lain. 526.8.1 meminta ujung konduktor berkawat halus diberi perlakuan yang sesuai atau terminal yang cocok. Tindakan yang benar: tunda penyambungan sampai selongsong 4 mm² tersedia, pres dengan alat pres yang profilnya cocok, lalu kencangkan dengan torsi pabrikan terminal.
5. Mortar biasa tidak mempunyai bukti uji ketahanan api 60 menit yang diminta 527.2.1 dan 527.2.5, jadi celah luar dikedap ulang dengan sistem penyegel teruji 60 menit. Bagian dalam: luas penampang internalnya $\pi \times 21{,}2^2/4 = 353{,}0$ mm², di bawah 710 mm², sehingga 527.2.3 membolehkannya tidak dikedap di dalam, asalkan konduit diklasifikasikan tidak merambatkan nyala api menurut standar produknya dan sistem beserta terminasinya di tiap kompartemen memenuhi IP33. Bila salah satu syarat itu tidak terbukti, konduit dikedap di dalam menurut 527.2.2, karena konduit terbuka dapat menjadi cerobong asap ke koridor evakuasi.
6. Termokopel menghasilkan sinyal berorde milivolt, sehingga tegangan induksi dari arus motor sudah cukup mengganggu pembacaan. Menurut 528.1, termokopel (rentang I) dan kabel motor (rentang II) tidak boleh berada di sistem perkawatan yang sama kecuali memakai salah satu cara yang disebut. Perbaikan pertama: pasang partisi pemisah di rak; partisi logam yang tersambung ke rak sekaligus menyekat medan kabel daya, sedangkan partisi insulasi hanya memenuhi sisi keselamatan. Perbaikan kedua: pindahkan kabel sensor ke konduit atau talang terpisah, sebaiknya logam dan berjarak dari kabel daya (444.7.1). Tabel 444.1 tidak dipakai karena termokopel bukan kabel TIK. Kabel berperisai membantu mengurangi gangguan tetapi bukan salah satu cara 528.1, sedangkan kabel sensor yang diinsulasi untuk tegangan tertinggi memenuhi 528.1 tanpa menghilangkan gangguannya.

Referensi