Anda membandingkan dua MCCB dengan nilai arus yang identik—keduanya 100A, perangkat tiga kutub. Tetapi spesifikasi tegangan menunjukkan perbedaan: satu menunjukkan “Ue 400V, Ui 690V, Uimp 8kV” sementara yang lain mencantumkan “Ue 690V, Ui 800V, Uimp 6kV.” Mana yang cocok untuk sistem tiga fase 400V Anda? Dapatkah Anda dengan aman menggunakan pemutus pertama meskipun Ue-nya sesuai dengan tegangan sistem Anda tetapi Uimp-nya berbeda?
Ketiga parameter tegangan ini—Ue, Ui, dan Uimp—muncul di setiap lembar data peralatan listrik dari MCCB dan kontaktor untuk relay dan blok terminal. Tetapi kebingungan tentang apa arti sebenarnya menyebabkan peralatan yang kurang spesifikasi yang gagal sebelum waktunya, komponen yang terlalu spesifikasi yang membuang anggaran, dan masalah kepatuhan selama persetujuan proyek.
Masalahnya bukan hanya membaca tiga angka. Setiap peringkat menguji tekanan listrik yang berbeda: operasi kondisi tunak, integritas isolasi, dan ketahanan terhadap lonjakan transien. Mereka diatur oleh standar IEC yang berbeda, diverifikasi melalui prosedur pengujian yang berbeda, dan melayani peran yang berbeda dalam pemilihan peralatan. Memperlakukan mereka sebagai sesuatu yang dapat dipertukarkan—atau lebih buruk, mengabaikan dua di antaranya—menciptakan risiko keselamatan dan keandalan yang nyata.
Panduan ini menguraikan ketiga peringkat tegangan dengan presisi. Anda akan mempelajari dengan tepat apa yang diukur oleh Ue, Ui, dan Uimp, pengujian IEC mana yang memvalidasi setiap parameter, bagaimana mereka berhubungan dengan standar koordinasi isolasi, dan yang paling penting—peringkat mana yang penting untuk keputusan spesifikasi mana. Pada akhirnya, Anda akan membaca lembar data peralatan dengan percaya diri dan memilih komponen yang sesuai dengan tegangan sistem Anda dan profil tekanan listrik lengkap yang dihadapi instalasi Anda.
Apa itu Ue (Tegangan Operasi Terukur)?
Ue adalah tegangan operasi terukur—tegangan di mana peralatan listrik dirancang untuk beroperasi dalam kondisi normal dan tidak terganggu. Ini adalah angka yang Anda cocokkan dengan tegangan nominal sistem Anda saat memilih MCCB, kontaktor, relai, atau peralatan kontrol lainnya.
Dalam terminologi IEC 60947, Ue mendefinisikan domain tegangan aplikasi peralatan. Ia bekerja bersama dengan dua parameter penting lainnya: Ie (arus operasi terukur) dan kategori penggunaan (seperti AC-3 untuk motor atau AC-23 untuk beban campuran). Bersama-sama, ketiga spesifikasi ini menggambarkan amplop kinerja operasional perangkat.
Apa yang Sebenarnya Diuji oleh Ue
Ue tidak sesuai dengan tegangan pengujian mandiri tertentu. Sebaliknya, ia menetapkan tegangan referensi untuk pengujian kinerja:
- Pengujian ketahanan operasional: Peralatan harus menyelesaikan siklus operasi terukur (membuat dan memutus arus terukur) pada Ue tanpa kegagalan
- Verifikasi kenaikan suhu: Pada arus terukur dan tegangan operasi, suhu perangkat harus tetap dalam batas
- Koordinasi kinerja: Produsen menyatakan kemampuan pengalihan arus, kinerja hubung singkat, dan data koordinasi pada nilai Ue tertentu
Untuk kontaktor dengan peringkat Ue 400V AC-3 dengan Ie 95A, itu berarti telah diuji untuk mengalihkan beban motor induktif 95A pada 400V untuk ketahanan mekanik dan listrik yang dinyatakan.
Nilai Ue Umum untuk Peralatan Industri
Peringkat Ue standar mengikuti tegangan sistem umum:
- 230V / 240V AC: Sistem fase tunggal Eropa dan internasional
- 400V / 415V AC: Sistem tiga fase Eropa, Asia, dan banyak sistem industri
- 480V AC: Sistem industri tiga fase Amerika Utara
- 690V AC: Aplikasi industri tegangan tinggi, peralatan pertambangan
- 24V / 48V / 110V DC: Sirkuit kontrol, sistem otomasi, instalasi yang didukung baterai
Anda memilih peralatan di mana Ue yang dinyatakan sesuai atau melebihi tegangan nominal sistem Anda. Perangkat dengan peringkat Ue 690V dapat beroperasi dalam sistem 400V (terlalu tinggi untuk tegangan), tetapi perangkat dengan peringkat Ue 230V tidak dapat digunakan dalam aplikasi 400V—kurang spesifikasi.
Hubungan Ue-Ie-Kategori
Ue tidak pernah ada dalam isolasi. Sebuah MCCB mungkin menunjukkan Ue 400V dengan beberapa peringkat Ie (40A, 63A, 100A) tergantung pada ukuran bingkai dan pengaturan trip termal. Sebuah kontaktor mungkin mencantumkan nilai Ie yang berbeda pada tingkat Ue yang berbeda—misalnya, Ie 95A pada Ue 400V tetapi hanya Ie 80A pada Ue 690V, karena tegangan yang lebih tinggi menekan kontak selama pemutusan busur.
Selalu verifikasi ketiga spesifikasi. Perangkat yang dinilai untuk tegangan Anda tetapi kategori penggunaan yang salah dapat gagal bahkan jika Ue cocok dengan sempurna.
Apa itu Ui (Tegangan Isolasi Terukur)?
Ui adalah tegangan isolasi terukur—referensi tegangan yang digunakan untuk menentukan tingkat pengujian dielektrik dan jarak rambat minimum. Tidak seperti Ue (yang menggambarkan kinerja operasional), Ui mendefinisikan kemampuan isolasi peralatan. Ini bukan tegangan operasi yang diizinkan; ini adalah referensi desain yang memastikan kekuatan isolasi yang memadai.
Aturan mendasar: Ue tidak boleh melebihi Ui. Lembar data peralatan menunjukkan hubungan ini secara eksplisit—sebuah kontaktor dengan peringkat Ue 400V biasanya akan menunjukkan Ui 690V atau 800V, yang berarti ia dapat beroperasi pada tegangan apa pun hingga 400V sambil mempertahankan isolasi yang dirancang untuk tingkat tekanan 690V atau 800V.
Apa yang Sebenarnya Diuji oleh Ui: Kekuatan Dielektrik
Ui menentukan pengujian ketahanan dielektrik frekuensi daya tegangan. Pengujian ini memverifikasi bahwa isolasi dapat menahan tekanan listrik berkelanjutan tanpa kerusakan:
- Tegangan uji: Biasanya 2 × Ui + 1000V untuk peralatan dengan Ui ≤ 690V (per IEC 60947-1)
- Durasi pengujian: 60 detik (1 menit tegangan AC berkelanjutan)
- Frekuensi uji: 50 Hz atau 60 Hz AC (frekuensi daya)
- Kriteria lulus: Tidak ada pelepasan disruptif, tidak ada kerusakan, arus rambat dalam batas yang ditentukan
Misalnya, blok terminal dengan peringkat Ui 690V menjalani pengujian dielektrik pada sekitar 2.380V AC selama satu menit. Ini mensimulasikan penuaan dan tekanan isolasi selama bertahun-tahun yang diringkas menjadi satu pengujian terkontrol.
Mengapa Ui Melebihi Ue: Margin Keamanan
Peralatan listrik mengalami tekanan tegangan di luar tingkat nominal:
- Tegangan lebih transien: Lonjakan pengalihan, operasi bank kapasitor
- Variasi tegangan sistem: Fluktuasi jaringan, masalah regulasi generator
- Penuaan isolasi: Kelembaban, kontaminasi, siklus termal menurunkan kualitas isolasi seiring waktu
- Margin keamanan: Standar IEC mengharuskan isolasi dirancang untuk tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan operasional
: Sistem 400V jarang melihat tepat 400V secara terus menerus. Tegangan dapat berayun ±10% dalam kondisi normal, dan peristiwa transien mendorongnya lebih tinggi. Menentukan peralatan dengan Ui yang secara substansial di atas Ue memastikan integritas isolasi sepanjang masa pakai peralatan.
: Persyaratan Ui dan Jarak Rambat
: Ui secara langsung menentukan minimum : jarak rambat: —jalur terpendek antara bagian konduktif yang diukur di sepanjang permukaan isolasi. Tabel IEC 60664-1 menentukan rambatan yang diperlukan berdasarkan:
- Tegangan isolasi terukur (Ui)
- Tingkat polusi : (tingkat kontaminasi: bersih, normal, konduktif)
- : Kelompok bahan isolasi : (resistansi terhadap pelacakan: I, II, IIIa, IIIb)
: Ui yang lebih tinggi menuntut rambatan yang lebih besar. Blok terminal untuk Ui 1000V membutuhkan jarak yang jauh lebih besar daripada blok Ui 400V, bahkan jika keduanya beroperasi dalam sistem 400V yang sama. Ini memengaruhi ukuran fisik dan kepadatan terminal.
: Nilai Ui Umum
: Peringkat Ui standar untuk peralatan tegangan rendah:
- : 300V: Komponen kontrol tugas ringan, aplikasi tegangan rendah
- : 500V / 690V: Paling umum untuk MCCB industri, kontaktor, relai dalam sistem 400V/480V
- : 800V / 1000V: Isolasi lebih tinggi untuk aplikasi yang menuntut, cakupan rentang tegangan yang diperluas
: Selalu verifikasi bahwa peralatan yang dipilih menunjukkan Ui ≥ tegangan sistem maksimum yang Anda harapkan. Untuk sistem 480V, memilih komponen dengan Ui 500V memberikan margin minimal; Ui 690V atau 800V menawarkan keandalan jangka panjang yang lebih baik.
: Apa itu Uimp (Tegangan Impuls Tahan Nilaian)?
Uimp adalah : tegangan impuls tahan nilai: —nilai tegangan puncak yang dapat ditahan peralatan ketika dikenakan impuls tegangan lebih transien standar tanpa kegagalan isolasi. Sementara Ui menguji kekuatan dielektrik frekuensi daya, Uimp memvalidasi kemampuan peralatan untuk bertahan dari lonjakan energi tinggi yang cepat dari sambaran petir, peristiwa switching, dan gangguan jaringan.
: Uimp dinyatakan dalam kilovolt (kV) puncak dan menggunakan bentuk gelombang impuls standar: : 1.2/50 μs : (waktu naik 1.2 mikrodetik ke puncak, peluruhan 50 mikrodetik ke setengah nilai). Bentuk gelombang ini mensimulasikan tanda listrik dari lonjakan yang disebabkan oleh petir dan transien switching.
: Apa yang Sebenarnya Diuji oleh Uimp: Kekebalan Lonjakan
: Uji tahan impuls menundukkan peralatan ke pulsa transien tegangan tinggi:
- : Bentuk gelombang uji: Impuls tegangan 1.2/50 μs (bentuk IEC standar)
- Tegangan uji: Uimp yang dideklarasikan peralatan (6 kV, 8 kV, 12 kV, dll.)
- Prosedur pengujian: Beberapa impuls diterapkan dengan kedua polaritas (positif dan negatif)
- : Interval antara impuls: Minimal 1 detik
- Kriteria lulus: Tidak ada flashover, tidak ada kerusakan isolasi, tidak ada degradasi jarak bebas
: Untuk pemutus sirkuit dengan nilai Uimp 8 kV, teknisi penguji menerapkan impuls puncak 8.000 volt berulang kali untuk memverifikasi bahwa jarak bebas internal dan isolasi menahan tegangan transien ini tanpa kegagalan.
: Hubungan Kategori Tegangan Lebih
: Nilai Uimp tidak sembarangan—mereka dikoordinasikan dengan : kategori tegangan lebih : didefinisikan dalam IEC 60664-1. Kategori-kategori ini mengklasifikasikan instalasi berdasarkan paparan mereka terhadap tegangan lebih transien:
- Kategori I: Peralatan dengan paparan transien yang berkurang (sirkuit elektronik yang dilindungi)
- Kategori II: Peralatan dan peralatan portabel (beban perumahan tipikal)
- Kategori III: Instalasi tetap (panel distribusi, mesin industri)
- Kategori IV: Asal instalasi (pintu masuk layanan, meteran utilitas, saluran udara)
: Kategori yang lebih tinggi menghadapi transien yang lebih parah. Tabel IEC 60664-1 memetakan tegangan nominal sistem ke tingkat tahan impuls yang diperlukan untuk setiap kategori. Untuk sistem tiga fase 400V:
- Kategori II: Uimp 2.5 kV tipikal
- Kategori III: Uimp 6 kV tipikal
- Kategori IV: Uimp 8 kV tipikal
: Peralatan industri yang dipasang di sistem distribusi tetap (Kategori III) membutuhkan Uimp yang lebih tinggi daripada peralatan yang dicolokkan ke stopkontak dinding (Kategori II), meskipun keduanya beroperasi pada tegangan nominal yang sama.
: Nilai Uimp Tipikal untuk Peralatan Industri
: Peringkat Uimp standar untuk switchgear tegangan rendah dan peralatan kontrol:
- : 4 kV: Aplikasi kategori rendah, peralatan perumahan
- : 6 kV: Umum untuk MCCB domestik/perumahan, peralatan Kategori II/III
- : 8 kV: Standar untuk MCCB industri, kontaktor, instalasi tetap Kategori III/IV
- : 12 kV: Aplikasi industri yang menuntut, peralatan tingkat utilitas, lokasi dengan paparan tinggi
: Lembar data peralatan biasanya menunjukkan nilai Uimp yang sesuai dengan kategori instalasi yang dimaksudkan. Komponen kelas industri secara default 8 kV atau lebih tinggi, sementara produk perumahan mungkin menunjukkan 4-6 kV.
: Mengapa Uimp Penting: Peristiwa Lonjakan Dunia Nyata
: Sistem kelistrikan menghadapi tegangan lebih transien secara teratur:
- Sambaran petir: Sambaran langsung atau di dekatnya menyebabkan lonjakan tegangan tinggi ke dalam jaringan distribusi
- : Operasi switching: Pembukaan/penutupan beban besar, bank kapasitor, atau transformator menciptakan lonjakan tegangan
- Gangguan jaringan listrik: Pembersihan gangguan dan operasi penutupan kembali menghasilkan transien
- Penyalaan motor: Pensaklaran beban induktif menghasilkan lonjakan tegangan terlokalisasi
Peralatan dengan Uimp yang tidak memadai gagal secara tak terduga—kadang-kadang segera setelah badai petir, kadang-kadang setelah kerusakan lonjakan kumulatif melemahkan isolasi selama berbulan-bulan. Spesifikasi Uimp yang tepat memastikan peralatan bertahan dari lingkungan transien yang spesifik untuk lokasi dan kategori pemasangannya.
Perbedaan Utama: Ue vs Ui vs Uimp
Ketiga peringkat tegangan ini mengukur tekanan listrik yang berbeda secara fundamental. Memahami perbedaan mereka mencegah kesalahan spesifikasi dan membantu Anda mencocokkan peralatan dengan kondisi operasi aktual.
Operasional vs. Isolasi vs. Lonjakan: Pertanyaan yang Berbeda
Setiap peringkat menjawab pertanyaan desain tertentu:
- Ue (Tegangan Operasional): “Tegangan sistem apa yang dapat dioperasikan oleh perangkat ini dalam kondisi normal dan berkelanjutan?”
- Ui (Tegangan Isolasi): “Referensi tegangan apa yang menentukan kekuatan isolasi dan jarak rambat perangkat ini?”
- Uimp (Tegangan Tahan Impuls): “Tegangan transien puncak berapa yang dapat ditahan oleh perangkat ini tanpa kerusakan isolasi?”
Mereka saling melengkapi, bukan saling menggantikan. Anda tidak dapat mengganti Ui dengan Ue, dan Uimp yang tinggi tidak mengkompensasi Ue yang tidak memadai. Ketiganya harus selaras dengan persyaratan aplikasi Anda.
Perbedaan Metode Pengujian
| Peringkat | Jenis Tes | Tegangan Uji | Durasi | Apa yang Divalidasi |
| Ue | Pengujian kinerja operasional | Tegangan nominal sistem | Ribuan siklus | Kemampuan pensaklaran, daya tahan, kenaikan suhu |
| Ui | Ketahanan dielektrik frekuensi daya | ~2 × Ui + 1000V AC | 60 detik | Integritas isolasi terhadap tekanan AC berkelanjutan |
| Uimp | Pengujian ketahanan impuls | Puncak kV impuls terukur | Mikrodetik (beberapa tembakan) | Kecukupan jarak terhadap lonjakan transien cepat |
Pengujian Ui menggunakan AC 50/60 Hz yang dipertahankan selama satu menit—tekanan lambat dan berat pada isolasi. Pengujian Uimp menggunakan impuls 1,2/50 μs—lonjakan tegangan cepat dan tajam yang menekan jarak bebas dan celah udara secara berbeda. Lulus satu pengujian tidak menjamin lulus pengujian lainnya.
Hubungan Magnitudo Tegangan
Peralatan tipikal menunjukkan hierarki tegangan tertentu:
Ue ≤ Ui < Uimp
Contoh: MCCB industri untuk sistem 400V mungkin menunjukkan:
- Ue = 400V (tegangan operasional sesuai dengan sistem)
- Ui = 690V (isolasi dirancang untuk tekanan yang lebih tinggi)
- Uimp = 8 kV (ketahanan impuls untuk instalasi Kategori III)
Perhatikan urutan magnitudonya: Ue dan Ui berada dalam ratusan volt, sedangkan Uimp melonjak ke ribuan volt. Ini mencerminkan sifat yang berbeda dari lonjakan transien dibandingkan dengan operasi kondisi tunak.
Peringkat Mana yang Mengatur Keputusan Mana?
Keputusan spesifikasi yang berbeda bergantung pada peringkat yang berbeda:
Gunakan Ue untuk menentukan:
- Kompatibilitas sistem (apakah peralatan sesuai dengan tegangan nominal Anda?)
- Koordinasi peringkat arus (nilai Ie dideklarasikan pada tingkat Ue tertentu)
- Penerapan kategori pemanfaatan (AC-3, AC-23, dll.)
- Konfigurasi paralel/seri (pertimbangan pembagian tegangan)
Gunakan Ui untuk memverifikasi:
- Margin keamanan isolasi yang memadai (Ui harus melebihi Ue secara signifikan)
- Kepatuhan terhadap persyaratan jarak rambat untuk tingkat polusi
- Keandalan isolasi jangka panjang di lingkungan Anda
- Kesesuaian peralatan di seluruh rentang tegangan (satu perangkat, beberapa aplikasi)
Gunakan Uimp untuk memastikan:
- Perlindungan lonjakan transien untuk kategori tegangan lebih instalasi
- Koordinasi dengan perangkat pelindung lonjakan arus di hulu
- Desain jarak bebas yang memadai untuk lokasi dengan paparan tinggi
- Kepatuhan terhadap standar koordinasi isolasi (IEC 60664-1)
Standar IEC dan Persyaratan Pengujian
Ketiga peringkat tegangan tersebut bukanlah klaim produsen yang sembarangan—mereka diatur oleh standar internasional IEC yang ketat yang mendefinisikan prosedur pengujian, kriteria kinerja minimum, dan persyaratan dokumentasi.
Seri IEC 60947: Peralatan Sakelar dan Kontrol Tegangan Rendah
Seri IEC 60947 memberikan dasar untuk definisi peringkat tegangan di seluruh MCCB, kontaktor, relay, starter motor, dan peralatan kontrol:
- IEC 60947-1: Aturan umum yang menetapkan definisi Ue, Ui, Uimp, persyaratan koordinasi isolasi, dan prosedur pengujian yang berlaku untuk semua peralatan sakelar tegangan rendah
- IEC 60947-2: Persyaratan khusus untuk pemutus sirkuit (MCCB, ACB), termasuk kapasitas pemutusan arus pendek, kategori selektivitas, dan aplikasi peringkat tegangan
- IEC 60947-4-1: Kontaktor dan starter motor, mendefinisikan kategori penggunaan (AC-3, AC-4, dll.) dan bagaimana Ue berhubungan dengan kemampuan switching motor
- IEC 60947-5-1: Perangkat sirkuit kontrol dan elemen switching (limit switch, selector switch, push-button)
Semua bagian mengacu pada IEC 60947-1 untuk definisi peringkat tegangan fundamental, kemudian menambahkan detail pengujian khusus produk.
IEC 60947-7-1: Blok Terminal untuk Konduktor Tembaga
Blok terminal mengikuti standar terkait:
- IEC 60947-7-1: Mendefinisikan kenaikan suhu, ketahanan dielektrik (memvalidasi Ui), ketahanan arus hubung singkat, dan pengujian impuls (memvalidasi Uimp) untuk blok terminal
- Pengujian meliputi: Uji dielektrik frekuensi daya (60 detik pada tegangan uji yang berasal dari Ui) dan uji tegangan impuls (bentuk gelombang 1,2/50 μs pada Uimp terukur)
Blok terminal menggunakan kerangka kerja Ui dan Uimp fundamental yang sama dengan MCCB dan kontaktor, memastikan konsistensi koordinasi isolasi di semua komponen panel.
IEC 60664-1: Koordinasi Isolasi Dalam Sistem Tegangan Rendah
IEC 60664-1 menyediakan tabel teknik yang menghubungkan tegangan sistem ke Uimp dan jarak bebas yang diperlukan:
- Kategori tegangan lebih (I hingga IV) mengklasifikasikan paparan instalasi terhadap transien
- Tingkat polusi (1 hingga 4) mengklasifikasikan tingkat kontaminasi lingkungan
- Tabel tegangan impuls terukur: Memetakan tegangan sistem nominal dan kategori tegangan lebih ke Uimp minimum yang diperlukan
- Tabel jarak bebas dan rambatan: Menentukan jarak udara dan permukaan minimum berdasarkan Ui, tingkat polusi, dan kelompok bahan isolasi
Insinyur menggunakan IEC 60664-1 untuk menentukan Uimp dan jarak bebas apa yang dibutuhkan aplikasi mereka, kemudian memilih peralatan dengan lembar data yang menunjukkan peringkat yang memadai.
IEC 61810-1: Relai Elektromekanis
Relai elektromekanis mengikuti standar mereka sendiri tetapi menggunakan konsep peringkat tegangan yang identik:
- IEC 61810-1: Mendefinisikan Ue (tegangan switching), Ui (tegangan isolasi), dan Uimp (tegangan tahan impuls) untuk kontak dan koil relai
- Prosedur pengujian: Uji dielektrik frekuensi daya dan uji impuls mencerminkan metodologi IEC 60947-1
Sebuah relai dengan peringkat Ue 400V, Ui 690V, Uimp 6 kV menggunakan kerangka interpretatif yang sama dengan MCCB dengan peringkat tersebut—hanya jenis produk yang berbeda.
Pengujian Tipe vs. Pengujian Rutin
Validasi peringkat tegangan melibatkan dua tingkat pengujian:
Pengujian tipe (dilakukan sekali per desain):
- Validasi komprehensif termasuk ketahanan dielektrik, uji impuls, kenaikan suhu, siklus ketahanan
- Dilakukan pada sampel representatif di laboratorium pengujian terakreditasi
- Hasil didokumentasikan dalam laporan pengujian tipe dan dipublikasikan pada lembar data
- Mahal, memakan waktu—produsen tidak mengulangi untuk setiap unit produksi
Pengujian rutin (dilakukan pada setiap unit atau batch produksi):
- Verifikasi dasar: inspeksi visual, pemeriksaan dimensi, uji dielektrik sederhana (tegangan lebih rendah, durasi lebih pendek)
- Memastikan konsistensi manufaktur tanpa mengulangi seluruh rangkaian pengujian tipe
- Kontrol kualitas yang cepat dan hemat biaya
Ketika Anda membaca lembar data yang menunjukkan Ue, Ui, dan Uimp, nilai-nilai tersebut mewakili kinerja yang diuji tipe dan disertifikasi. Pengujian rutin mengonfirmasi bahwa setiap unit produksi memenuhi desain yang diuji tipe.
Panduan Pemilihan Praktis: Menggunakan Peringkat Tegangan dengan Benar
Memilih peralatan dengan peringkat tegangan yang sesuai memerlukan pendekatan sistematis. Ikuti kerangka keputusan ini untuk mencocokkan peringkat dengan persyaratan instalasi Anda.
Langkah 1: Identifikasi Tegangan Nominal Sistem Anda
Mulailah dengan fakta sistem dasar:
- Sistem fase tunggal: 120V, 230V, 240V AC
- Sistem tiga fase: 208V, 380V, 400V, 415V, 480V, 600V, 690V AC
- Sistem DC: 24V, 48V, 110V, 220V DC (umum dalam aplikasi kontrol/baterai)
Ini adalah persyaratan Ue minimum. Peralatan dengan peringkat Ue lebih rendah dari tegangan sistem Anda tidak dapat digunakan; peralatan dengan peringkat Ue sama dengan atau lebih tinggi dari tegangan sistem dapat diterima dari sudut pandang tegangan operasional.
Langkah 2: Tentukan Kategori Tegangan Lebih Instalasi
Konsultasikan IEC 60664-1 atau kode kelistrikan setempat untuk mengklasifikasikan instalasi Anda:
Kategori I: Peralatan elektronik sensitif dengan proteksi lonjakan lokal (jarang dalam aplikasi industri)
Kategori II: Sirkuit peralatan dan stop kontak, peralatan portabel setidaknya 10 meter dari sumber Kategori III (perumahan, komersial ringan)
Kategori III: Peralatan tetap di bangunan, panel distribusi, mesin industri (aplikasi industri paling umum)
Kategori IV: Asal instalasi, peralatan pintu masuk layanan, meteran utilitas, saluran udara
Kategori instalasi Anda menentukan Uimp minimum yang diperlukan. Untuk sistem 400V:
- Kategori II → Uimp ≥ 2.5 kV
- Kategori III → Uimp ≥ 6 kV (sering ditentukan sebagai 8 kV untuk margin yang lebih baik)
- Kategori IV → Uimp ≥ 8 kV
Langkah 3: Menilai Tingkat Polusi Lingkungan
Evaluasi tingkat kontaminasi sesuai IEC 60664-1:
- Tingkat Polusi 1: Lingkungan bersih, penutup tersegel (jarang)
- Tingkat Polusi 2: Kondisi dalam ruangan normal, hanya polusi non-konduktif (sebagian besar kabinet kontrol)
- Tingkat Polusi 3: Polusi konduktif atau polusi non-konduktif kering yang menjadi konduktif saat basah (lingkungan industri, instalasi luar ruangan)
- Tingkat Polusi 4: Polusi konduktif persisten dari hujan, salju, atau kontaminasi parah
Tingkat polusi yang lebih tinggi memerlukan peralatan dengan jarak rambat yang lebih besar, yang berarti peringkat Ui yang lebih tinggi untuk kemampuan jarak bebas yang sama. Sistem 400V dalam Tingkat Polusi 3 membutuhkan jarak rambat yang lebih besar daripada tegangan yang sama dalam Tingkat 2.
Langkah 4: Pilih Peralatan Ui dengan Margin yang Memadai
Aturan umum: Tentukan peralatan dengan Ui setidaknya 1,5× tegangan nominal sistem Anda, lebih disukai lebih tinggi.
Untuk sistem umum:
- Sistem tiga fase 400V: Tentukan Ui ≥ 690V (margin 1,73×)
- Sistem tiga fase 480V: Tentukan Ui ≥ 690V atau 800V
- Sistem satu fase 230V: Tentukan Ui ≥ 400V atau 500V
Margin ini memperhitungkan variasi tegangan, tegangan lebih transien, dan penuaan isolasi selama masa pakai peralatan.
Langkah 5: Verifikasi Uimp Sesuai dengan Kategori Instalasi
Periksa silang lembar data peralatan terhadap kategori instalasi Anda dari Langkah 2:
- Pastikan Uimp yang dideklarasikan ≥ minimum IEC 60664-1 untuk tegangan dan kategori sistem Anda
- Instalasi tetap industri (Kategori III) biasanya membutuhkan Uimp minimum 6-8 kV
- Jangan kurang menentukan untuk menghemat biaya—kegagalan lonjakan tidak dapat diprediksi dan mahal
Langkah 6: Validasi Peringkat Arus pada Ue yang Dipilih
Peringkat arus peralatan (Ie, In) dideklarasikan pada nilai Ue tertentu. Verifikasi bahwa:
- Peringkat arus memadai untuk beban Anda pada Ue yang dideklarasikan
- Jika peralatan mencantumkan beberapa opsi Ue, periksa apakah arus tidak berkurang pada tegangan yang Anda pilih
- Kontaktor terutama menunjukkan Ie yang berkurang pada tingkat Ue yang lebih tinggi—jangan berasumsi arus tetap konstan
Langkah 7: Dokumentasikan Pilihan untuk Verifikasi Kepatuhan
Pertahankan catatan spesifikasi yang menunjukkan:
- Tegangan nominal sistem dan kategori instalasi
- Nilai Ue, Ui, Uimp peralatan yang dipilih
- Tingkat polusi dan jarak rambat yang diperlukan
- Pembenaran untuk setiap penyimpangan dari praktik standar
Dokumentasi ini mendukung proses persetujuan, tinjauan inspeksi, dan keputusan pemeliharaan/penggantian di masa mendatang.
Ringkasan Bagan Alur Keputusan
- Tegangan sistem → Mendefinisikan Ue minimum
- Kategori instalasi (IEC 60664-1) → Mendefinisikan Uimp minimum
- Tingkat polusi + Tegangan → Mendefinisikan jarak rambat yang diperlukan (memvalidasi pemilihan Ui)
- Karakteristik beban + Ue → Mendefinisikan Ie dan kategori pemanfaatan yang diperlukan
- Periksa silang semua peringkat → Memastikan Ue ≤ Ui, Uimp memadai, arus mencukupi
Jika ada peringkat yang marginal atau tidak jelas, tentukan peringkat standar berikutnya yang lebih tinggi. Perbedaan biaya minimal dibandingkan dengan kegagalan lapangan dan penggantian darurat.
Kesalahan Spesifikasi Umum yang Harus Dihindari
Bahkan insinyur berpengalaman pun melakukan kesalahan peringkat tegangan saat bekerja di bawah tekanan waktu atau berurusan dengan jenis peralatan yang tidak dikenal. Berikut adalah kesalahan yang paling sering terjadi dan cara menghindarinya.
Kesalahan 1: Hanya Menggunakan Ue dan Mengabaikan Ui/Uimp
Kesalahan: Menentukan peralatan hanya berdasarkan Ue yang sesuai dengan tegangan sistem, tanpa memeriksa Ui dan Uimp.
Mengapa ini salah: Ue mengonfirmasi kompatibilitas operasional tetapi tidak mengatakan apa pun tentang kekuatan isolasi atau ketahanan lonjakan. Peralatan dengan Ue yang benar tetapi Uimp yang tidak memadai gagal secara tidak terduga setelah peristiwa transien.
Pendekatan yang benar: Selalu verifikasi ketiga peringkat tersebut. Untuk sistem 400V, periksa apakah Ue ≥ 400V dan Ui ≥ 690V dan Uimp ≥ 6-8 kV (tergantung pada kategori instalasi).
Kesalahan 2: Memperlakukan Ui sebagai Tegangan Operasi Maksimum
Kesalahan: Mengasumsikan peralatan dengan peringkat Ui 690V dapat beroperasi terus menerus pada 690V.
Mengapa ini salah: Ui adalah tegangan referensi isolasi, bukan batas operasional. Aturan dasarnya adalah Ue ≤ Ui—tegangan operasional tidak boleh melebihi Ue yang dideklarasikan, terlepas dari nilai Ui.
Pendekatan yang benar: Cocokkan tegangan sistem dengan Ue, bukan Ui. Untuk sistem 690V, pilih peralatan dengan peringkat Ue 690V (atau lebih tinggi) dengan Ui 800V atau 1000V. Jangan gunakan peralatan dengan peringkat Ue 400V hanya karena Ui-nya 690V.
Kesalahan 3: Mengabaikan Kategori Instalasi Saat Memilih Uimp
Kesalahan: Menentukan peralatan kelas perumahan (Uimp 4-6 kV) untuk instalasi tetap industri (Kategori III).
Mengapa ini salah: IEC 60664-1 memerlukan Uimp yang lebih tinggi untuk instalasi yang lebih dekat dengan asal pasokan listrik. Lingkungan industri Kategori III menghadapi transien yang lebih parah daripada sirkuit peralatan Kategori II. Peralatan dengan Uimp yang tidak memadai mengalami degradasi isolasi kumulatif dan kegagalan tak terduga.
Pendekatan yang benar: Tentukan kategori instalasi terlebih dahulu, lalu pilih peralatan dengan Uimp yang sesuai. Untuk sebagian besar aplikasi industri (Kategori III), tentukan Uimp ≥ 8 kV. Untuk peralatan pintu masuk layanan (Kategori IV), gunakan Uimp ≥ 12 kV.
Kesalahan 4: Mengabaikan Dampak Tingkat Polusi pada Jarak Rambat
Kesalahan: Memilih peralatan hanya berdasarkan nilai tegangan tanpa mempertimbangkan kontaminasi lingkungan.
Mengapa ini salah: Tingkat polusi yang lebih tinggi membutuhkan jarak rambat yang lebih besar antara bagian konduktif. Peralatan yang memadai untuk Tingkat Polusi 2 (kabinet kontrol bersih) mungkin memiliki jarak rambat yang tidak mencukupi untuk Tingkat 3 (lingkungan industri dengan debu/kelembaban). Hal ini menyebabkan kegagalan akibat pelacakan dan flashover.
Pendekatan yang benar: Nilai lingkungan secara jujur (sebagian besar lokasi industri adalah Tingkat 3, bukan Tingkat 2), kemudian pilih peralatan dengan Ui yang memadai dan jarak rambat yang terverifikasi untuk tingkat polusi Anda. Jika ragu, tentukan nilai Ui yang lebih tinggi berikutnya untuk memastikan jarak yang memadai.
Kesalahan 5: Menganggap Nilai Arus Tidak Bergantung pada Tegangan
Kesalahan: Memilih kontaktor dengan nilai Ie 95A pada Ue 400V dan mengharapkan kemampuan 95A yang sama pada Ue 690V.
Mengapa ini salah: Tegangan yang lebih tinggi memberikan tekanan yang lebih besar pada pemutusan busur kontak. Kontaktor dan sakelar biasanya menunjukkan kemampuan arus yang berkurang pada tegangan yang lebih tinggi. Lembar data mencantumkan beberapa kombinasi Ue/Ie—nilai Ie menurun seiring dengan peningkatan Ue.
Pendekatan yang benar: Selalu baca nilai arus pada tegangan operasi spesifik Anda. Jika Anda mendesain untuk operasi 690V, gunakan nilai Ie yang dinyatakan pada Ue 690V, bukan nilai (lebih tinggi) yang dinyatakan pada Ue 400V.
Kesalahan 6: Mencampur Peralatan Perumahan dan Industri
Kesalahan: Menentukan MCCB perumahan (dengan nilai Uimp 6 kV) di panel kontrol industri untuk menghemat biaya.
Mengapa ini salah: Peralatan perumahan diuji dan disertifikasi untuk aplikasi Kategori II dengan paparan transien yang lebih rendah. Lingkungan industri (Kategori III/IV) melebihi batasan desain peralatan perumahan. Mencampur komponen perumahan dan industri menciptakan celah koordinasi dan masalah kepatuhan.
Pendekatan yang benar: Sesuaikan tingkat peralatan dengan jenis instalasi. Gunakan komponen dengan nilai industri (Uimp minimal 8 kV) untuk pabrik, instalasi gedung tetap, dan pabrik. Cadangkan peralatan tingkat perumahan (Uimp 4-6 kV) untuk aplikasi perumahan yang sebenarnya.
Kesalahan 7: Lupa Memverifikasi Nilai Peralatan Pengganti
Kesalahan: Mengganti peralatan yang rusak dengan perangkat “setara” yang sesuai dengan nilai arus tetapi memiliki nilai tegangan yang lebih rendah.
Mengapa ini salah: Peralatan asli ditentukan dengan nilai tegangan lengkap (Ue, Ui, Uimp) karena suatu alasan. Perangkat pengganti dengan Ui atau Uimp yang tidak memadai mungkin secara fisik cocok dan awalnya berfungsi, tetapi gagal sebelum waktunya karena tekanan listrik.
Pendekatan yang benar: Dokumentasikan spesifikasi peralatan asli termasuk semua nilai tegangan. Verifikasi penggantian yang sesuai atau melebihi ketiga nilai (Ue, Ui, Uimp), bukan hanya kapasitas arus dan jejak fisik.
Kesimpulan
Ue, Ui, dan Uimp bukanlah tiga cara untuk mengatakan hal yang sama. Mereka adalah tiga pengukuran berbeda yang membahas tekanan listrik yang berbeda: kemampuan operasional (Ue), kekuatan isolasi (Ui), dan ketahanan terhadap lonjakan transien (Uimp). Pemilihan peralatan memerlukan evaluasi ketiganya terhadap tegangan sistem Anda, kategori instalasi, dan kondisi lingkungan.
Pertanyaan pembuka—MCCB mana yang cocok untuk sistem 400V ketika satu menunjukkan “Ue 400V, Ui 690V, Uimp 8kV” dan yang lainnya “Ue 690V, Ui 800V, Uimp 6kV”—sekarang memiliki jawaban yang jelas. MCCB pertama sesuai dengan tegangan operasional Anda (Ue 400V) dengan margin isolasi yang tepat (Ui 690V) dan ketahanan terhadap lonjakan tingkat industri (Uimp 8 kV) yang sesuai untuk instalasi Kategori III. Yang kedua terlalu tinggi untuk tegangan operasional (Ue 690V melebihi kebutuhan 400V Anda) dan kurang ditentukan untuk perlindungan lonjakan (Uimp 6 kV marginal untuk Kategori III industri). Perangkat pertama adalah pilihan yang tepat.
Spesifikasi yang tepat berarti evaluasi sistematis: identifikasi tegangan sistem untuk menentukan Ue minimum, klasifikasikan kategori instalasi untuk menentukan Uimp yang diperlukan, nilai tingkat polusi untuk memvalidasi Ui dan kecukupan jarak rambat, dan periksa silang nilai arus pada tegangan operasi Anda. Ketika nilai marginal, tentukan nilai standar yang lebih tinggi berikutnya—rekayasa berlebihan nilai tegangan harganya jauh lebih murah daripada kegagalan prematur dan penggantian darurat.
Yang terpenting, dokumentasikan pilihan Anda. Lembar data peralatan yang menunjukkan Ue, Ui, dan Uimp mewakili kinerja yang diuji dan disertifikasi. Ketiga angka itu memberi tahu Anda apakah suatu perangkat dapat menangani profil tekanan listrik lengkap aplikasi Anda—bukan hanya operasi kondisi tunak hari ini, tetapi variasi tegangan, kontaminasi lingkungan, dan lonjakan transien selama bertahun-tahun. Baca dengan benar, tentukan dengan hati-hati, dan sistem kelistrikan Anda akan memberikan kinerja yang andal yang dijanjikan oleh standar tersebut.
