Voltase Listrik – Dasar Ilmu Kelistrikan yang Wajib Dipahami

Coba perhatikan semua alat elektronik atau semua jenis lampu di sekitar kalian. Kalau kalian baca di keterangan produknya, pasti semua menuliskan nilai voltase.

Misalnya, lampu LED 220V, kulkas 220V, atau TV 220V.

Nah, apa sih yang dimaksud voltase listrik? Kenapa di Indonesia rata-rata semua alat elektronik dan lampu bertuliskan 220 Volt?

Yuk, kita bahas!

Apa itu Voltase Listrik?

Volt diciptakan oleh seorang fisikawan asal Italia yang bernama Alessandro Volta (1745-1827).

Voltase listrik (disingkat Volt atau V) atau biasa yang dikenal dengan tegangan listrik merupakan satuan listrik untuk beda potensial antara dua titik bahan konduktor atau sumber listrik (contohnya kabel atau baterai) ketika terdapat arus listrik yang mengalir.

Aduh, bahasanya membingungkan deh!

Sederhananya, kita menggunakan satuan voltase listrik untuk menunjukkan berapa sih beda tegangan energi listrik antara sumber listrik dan tujuannya (alat elektronik dan lampu).

Sebagai gambaran, kita dapat membayangkan rangkaian listrik sebagai air mengalir yang berada di dalam pipa.

Analogikan bahwa voltase adalah perbedaan tekanan air di dalam pipa.

Dalam perjalanannya, arus air (ataupun arus listrik) tidak akan selalu mulus. Ada hambatan, misalnya diameter pipa (kabel listrik) yang mengecil di jalur pipa air.

Dalam kelistrikan, hambatan ini disebut dengan resistor atau resistan. Besaran nilai resistor berbeda-beda, tergantung pada jenis hambatannya.

Jadi konsep utamanya adalah : Jika kita semakin banyak mengalirkan air (atau listrik) pada diameter pipa (kabel) yang dikecilkan, maka tekanan air (voltase listrik) akan semakin besar.

Listrik AC dan Listrik DC

Terdapat dua kategori voltase listrik berdasarkan arah arusnya, yaitu:

1. Tegangan AC (Alternating Current) - tegangan yang arah arusnya bolak-balik. Contohnya adalah listrik PLN.
2. Tegangan DC (Direct Current) - tegangan yang arah arusnya searah. Contohnya adalah baterai, aki, lampu, dan alat-alat elektronik kebanyakan.

Nilai voltase listrik dapat kita ukur dengan menggunakan alat voltmeter atau multimeter.

Untuk menggunakan multimeter, caranya adalah dengan menempelkan probe (batang pengukur) pada kutub positif dan negatif (untuk tegangan DC) atau pada netral dan live (untuk tegangan AC).

Nilai voltase listrik sering kita lihat pada berbagai komponen listrik, diantaranya adalah baterai dan lampu.

Pada baterai, jika tertulis nilai voltase listrik 1,5V berarti baterai tersebut dapat menghasilkan beda potensial listrik sebanyak 1,5V yang dapat digunakan untuk menyalakan peralatan listrik.

Pada lampu, jika tertulis nilai voltase listrik 220V, maka lampu tersebut dapat menyala secara optimal pada tegangan AC 220V.

Mengapa listrik PLN menggunakan arus AC bukan DC?

Kalau lampu dan alat elektronik kebanyakan menggunakan arus listrik DC, maka muncul pertanyaan :

1. Kenapa ya PLN menyediakan listrik dengan arus AC?

Hal ini berhubungan dengan kemudahan transmisi / distribusi jaringan listrik.

Voltase listrik AC cukup mudah diubah hanya dengan menggunakan trafo atau transformer. Dengan menggunakan trafo ini, voltase/tegangan listrik dapat dinaikkan (menggunakan trafo step up) atau diturunkan (menggunakan trafo step down) sesuai dengan kebutuhan.

Hal ini tidak dapat dilakukan jika menggunakan listrik DC karena trafo hanya dapat bekerja pada listrik AC (karena listrik AC dapat menghasilkan perubahan arah magnetik pada kumparan kawat tembaga primer yang mempengaruhi kumparan sekunder sehingga dapat menghasilkan arus listrik dengan voltase listrik dan arus yang berbeda).

2. Lalu mengapa tegangan listrik perlu diubah?

Jika kalian pernah belajar fisika di SMP, setiap material pasti memiliki resistansi atau hambatan listrik. Tembaga sekalipun yang memiliki sifat konduktor listrik yang baik memiliki resistansi.

Untuk mentransmisi/distribusikan listrik dari pembangkit sampai ke rumah kita, diperlukan kabel yang sangat panjang.

Jika PLN menggunakan tegangan rendah untuk mentransmisi/mendistribusikannya, listrik akan habis ditengah jalan sebelum sampai ke rumah kita.

Hal ini dinamakan dengan power loss. Power loss iniberhubungan dengan arus dan nilai resistansi bahan yang digunakan untuktransmisi/distribusi arus listrik.

Jadi semakin panjang kabel atau kawat yangdigunakan maka semakin besar hambatan listriknya.

Maka untuk mengurangi power loss, tegangan listrik harus dinaikkan sebesar-besarnya di awal transmisi. Di Indonesia kita mengenal yang namanya Sutet (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi). Sutet ini digunakanuntuk mentransmisi/distribusikan tegangan antara 275-800 kV.

Setelah sampai di area bisnis atau perumahan, listrik akan diturunkan kembali dengan trafo step down menjadi 220 V.

Namun untuk beberapa negara lain, tegangan yang digunakan bervariasi mulai dari 110V - 120V dan 220V, 230 Volt, serta 240V.

Mengapa Kebanyakan Alat Elektronik dan Lampu Bertuliskan 220V?

Di Indonesia sendiri standar listrik PLN memiliki spesifikasi 220V sama seperti di kebanyakan negara di dunia kecuali Amerika dan Jepang yang memiliki voltase listrik 100 – 127 Volt.

Awalnya hampir semua negara menggunakan voltase listrik 120V, namun karena kebutuhan pemakaian listrik yang semakin besar dan kebutuhan untuk mendistribusikan listrik semakin jauh, maka kebanyakan negara mengubah voltase listrik menjadi 220-240V.

Overvoltage VS Undervoltage

Jika kalian pernah mengukur listrik PLN di rumah secara berkala, mungkin kalian pernah menemukan bahwa voltase listrik di rumah kadang naik (overvoltage), kadang turun (undervoltage) atau tidak stabil pada waktu-waktu tertentu.

Overvoltage

Overvoltage disebabkan karena sumber listrik menghantarkan daya watt yang lebih besar daripada yang dapat diterima oleh alat elektronik atau penerimanya.

Di Indonesia, overvoltage tidak terlalu sering terjadi. Yang lebih sering terjadi adalah undervoltage.

Undervoltage

Undervoltage adalah voltase listrik turun dibawah kemampuan alat elektronik atau penerimanya.

Penyebabnya beragam, namun pada intinya undervoltage terjadi karena beban listrik terlalu besar daripada yang disediakan oleh “penerimanya”.

Pada beberapa kasus di Indonesia, undervoltage juga terjadi di wilayah padat penduduk. Trafo distribusi kelebihan beban akibat distribusi yang terlalu banyak. Nilai voltasenya bisa turun sampai di bawah 180V.

Voltase listrik turun naik ini tentunya akan merugikan konsumen, karena dapat membuat peralatan listrik cepat rusak.

‍Alat-alat elektronik ini tidak bekerja dengan baik bahkan mati atau rusak dan efisiensi penggunaan daya di rumah akan semakin turun.

Cara Mengatasi Overvoltage & Undervoltage

Kalian bisa menggunakan voltage stabilizer atau membeli peralatan elektronik dengan supply yang berjenis SMPS (Switching Mode Power Supply).

Dengan supply ini, tegangan output yang digunakan oleh peralatan elektronik tetap stabil meskipun supply input dari PLN naik turun.

Apa ciri-cirinya SMPS?

Paling mudah adalah kalian bisa perhatikan dari spesifikasi supply yang ditulis biasanya berupa range dari 100-240V.

Mengatasi Ketidakstabilan Voltase Pada Lampu

Lampu sangat terpengaruh dengan input voltase listrik .

Lampu bohlam / pijar dengan spesifikasi 220V jika dipasang pada saat undervoltage - katakanlah 180V - maka cahaya yang dihasilkan akan lebih redup karena terjadi penurunan daya listrik.

Hal ini agak berbeda dengan lampu LED, lampu LED bekerja dengan arus searah atau DC; sehingga lampu LED membutuhkan supply (driver) yang mengubah arus AC menjadi DC.

Rangkaian atau desain dari supply ini sangat penting karena menentukan ketahanan lampu LED. Supply yang baik akan membuat lampu LED lebih awet.

Lampu LED yang menggunakan supply jenis linear akan sangat terpengaruh dengan perubahan voltase listrik yang membuat voltase output ke lampu LED akan tidak stabil dan membuat lampu LED lebih cepat rusak.

Sedangkan lampu LED yang menggunakan SMPS akan membuat lampu LED lebih awet karena walaupun tegangan input tidak stabil, output tegangan yang dihasilkan akan tetap stabil.

Perhatikan Juga Batas Ketahanan Voltase Dudukan Lampu Kalian!

Lampu LED berkualitas tentunya tidak akan bekerja dengan baik jika menggunakan fitting lampu yang berkualitas baik.

Fitting lampu yang baik memilki ciri-ciri:

• Bahan material yang baik
• Tahan panas
• Tahan karat
• Memiliki sifat konduktifitas yang baik (biasanya berbahan kuningan atau alumunium)
• Sesuai dengan rating lampu yang digunakan

Pada fitting lampu yang berkualitas akan tertulis rating voltase listrik dan kuat arus yang dapat digunakan. Contohnya 220V 16A, yang artinya fitting lampu tersebut dapat digunakan untuk lampu yang beroperasi pada voltase listrik 220V dan kuat menahan beban cukup besar (sampai kurang lebih 3500 Watt).

Penggunaan fitting lampu yang salah (tidak sesuai rating) atau berkualitas buruk akan mengakibatkan fitting terbakar atau meleleh karena tidak kuat menahan panas yang dihasilkan.

Akibatnya? Bisa fatal, lho!

Hal tersebut bisa berujung pada korsleting listrik (hubungan arus pendek listrik) dan berakhir pada kebakaran.

Jadi gunakanlah lampu yang berkualitas dan fitting lampu yang sesuai dengan ratingnya untuk menciptakan rasa aman dan nyaman saat menggunakan dan mencegah terjadinya hal-hal yang merugikan di kemudian hari.

Kalian bisa mendapatkan produk-produk berstandar SNI melalui website kami. Jangan lupa mampir ke katalog kami ya!