Beban Listrik: Pengertian, Jenis, dan Cara Menghitungnya

MCB Listrik - Beban kelistrikan adalah istilah yang sering digunakan dalam bidang kelistrikan, tetapi apakah Kamu tahu apa artinya? Beban listrik adalah total daya yang dikonsumsi oleh perangkat atau peralatan yang menggunakan energi listrik. Dalam sistem kelistrikan, beban kelistrik harus “dipikul” oleh pembangkit listrik agar peralatan dapat berfungsi dengan baik.

Beban listrik mencakup daya aktif, yang diukur dalam watt (W), dan daya reaktif, yang diukur dalam volt-ampere reaktif (VAR). Daya aktif adalah daya yang digunakan untuk melakukan kerja, seperti menggerakkan motor, menyalakan lampu, atau memanaskan air.

Daya reaktif adalah daya yang dibutuhkan untuk menghasilkan medan magnetik, seperti pada motor, trafo, atau lampu hemat energi.

Beban listrik

Jenis-Jenis Beban Listrik

Beban listrik dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Beban resistif

Yaitu beban listrik yang hanya mengonsumsi daya aktif. Beban resistif tidak mengubah nilai faktor daya (cos phi), sehingga memiliki nilai cos phi yang tetap. Contoh beban resistif adalah setrika, solder listrik, mesin penanak nasi, lampu pijar, dan lainnya.

2. Beban induktif

Yaitu beban listrik yang mengonsumsi daya aktif dan daya reaktif. Beban induktif memiliki nilai cos phi yang kurang dari 1, sehingga menurunkan faktor daya. Contoh beban induktif adalah motor, trafo, lampu hemat energi, dan lainnya.

3. Beban kapasitif

Yaitu beban listrik yang mengonsumsi daya aktif dan daya reaktif, tetapi sebaliknya dengan beban induktif. Beban kapasitif memiliki nilai cos phi yang lebih dari 1, sehingga meningkatkan faktor daya. Contoh beban kapasitif adalah kapasitor, kipas angin, dan lainnya.

Cara Menghitung Beban Listrik

Untuk menghitung beban listrik, kita perlu mengetahui daya masing-masing peralatan yang digunakan. Daya peralatan biasanya tertera pada spesifikasi atau label peralatan. Jika tidak ada, kita bisa menggunakan rumus berikut untuk menghitung daya:

P=V×I

Keterangan:

·        P adalah daya (watt)

·        V adalah tegangan (volt)

·        I adalah arus (ampere)

Setelah mengetahui daya masing-masing peralatan, kita bisa menjumlahkan daya semua peralatan untuk mendapatkan total daya aktif yang digunakan. Rumusnya adalah:

Ptotal​=P1​+P2​+P3​+...+Pn​

Keterangan:

Ptotal​ adalah total daya aktif (watt)

P1​,P2​,P3​,...,Pn​ adalah daya peralatan ke-1, ke-2, ke-3, …, ke-n (watt)

Untuk menghitung total daya reaktif yang digunakan, kita perlu mengetahui nilai cos phi masing-masing peralatan. Nilai cos phi adalah rasio antara daya aktif dan daya semu (apparent power).

Daya semu adalah daya yang sebenarnya dikirim oleh sumber listrik, yang diukur dalam volt-ampere (VA). Rumusnya adalah:

S=V×I

Keterangan:

·        S adalah daya semu (volt-ampere)

·        V adalah tegangan (volt)

·        I adalah arus (ampere)

Nilai cos phi bisa dilihat pada spesifikasi atau label peralatan. Jika tidak ada, kita bisa menggunakan rumus berikut untuk menghitung cos phi:

cosϕ=SP​

Keterangan:

·        cosϕ adalah nilai cos phi

·        P adalah daya aktif (watt)

·        S adalah daya semu (volt-ampere)

Setelah mengetahui nilai cos phi masing-masing peralatan, kita bisa menghitung daya reaktif masing-masing peralatan dengan rumus berikut:

Q=P×tanϕ

Keterangan:

·        Q adalah daya reaktif (volt-ampere reaktif)

·        P adalah daya aktif (watt)

·        tanϕ adalah tangen sudut phi, yang bisa dicari dengan kalkulator

Setelah mengetahui daya reaktif masing-masing peralatan, kita bisa menjumlahkan daya reaktif semua peralatan untuk mendapatkan total daya reaktif yang digunakan. Rumusnya adalah:

Qtotal​=Q1​+Q2​+Q3​+...+Qn​

Keterangan:

Qtotal​ adalah total daya reaktif (volt-ampere reaktif)

Q1​,Q2​,Q3​,...,Qn​ adalah daya reaktif peralatan ke-1, ke-2, ke-3, …, ke-n (volt-ampere reaktif)

Untuk menghitung beban listrik total, kita bisa menggunakan rumus berikut:

Stotal​=Ptotal2​+Qtotal2​​

Keterangan:

Stotal​ adalah beban listrik total (volt-ampere)

Ptotal​ adalah total daya aktif (watt)

Qtotal​ adalah total daya reaktif (volt-ampere reaktif)

Contoh Soal dan Pembahasan

Berikut adalah contoh soal dan pembahasan mengenai beban listrik:

Sebuah rumah memiliki peralatan listrik sebagai berikut:

·        Lampu pijar 60 W, 4 buah

·        Lampu hemat energi 15 W (cos phi = 0,6), 6 buah

·        Kipas angin 50 W (cos phi = 0,8), 2 buah

·        Setrika 1000 W, 1 buah

·        Mesin cuci 500 W (cos phi = 0,7), 1 buah

·        Televisi 100 W, 1 buah

Tegangan listrik yang digunakan adalah 220 V. Hitunglah:

·        Total daya aktif yang digunakan

·        Total daya reaktif yang digunakan

·        Beban listrik total

Jawaban:

Total daya aktif yang digunakan adalah:

·        Ptotal​=P1​+P2​+P3​+...+Pn​

·        Ptotal​=(60×4)+(15×6)+(50×2)+1000+500+100

·        Ptotal​=240+90+100+1000+500+100

·        Ptotal​=2030 W

Total daya reaktif yang digunakan adalah:

·        Qtotal​=Q1​+Q2​+Q3​+...+Qn​

Untuk menghitung Q1​,Q2​,Q3​,...,Qn​, kita perlu menghitung daya reaktif masing-masing peralatan dengan rumus:

·        Q=P×tanϕ

Untuk peralatan yang tidak memiliki komponen daya reaktif, seperti lampu pijar dan setrika, nilai Q adalah nol. Untuk peralatan yang memiliki komponen daya reaktif, kita perlu mencari nilai tanϕ dengan kalkulator. Berikut adalah hasil perhitungannya:

·        Lampu hemat energi 15 W (cos phi = 0,6), 6 buah

·        Tanϕ=cosϕsinϕ​=cosϕ1−cos2ϕ​​=0,61−0,62​​=1,333

·        Q=P×tanϕ=15×1,333=20 VAR

·        Q1​=20×6=120 VAR

Berikut itulah beberapa ulasan tentang bebab listrik yang sangat akurat untuk kamu ukur sendiri di rumah, namun harus tetap berhati hati. Terima kasih!