Kabel merupakan salah satu komponen utama dalam sistem distribusi tenaga listrik yang berfungsi menghantarkan arus dari sumber ke beban. Dalam pengoperasiannya, kabel mengalami penurunan kinerja seiring dengan bertambahnya usia pemakaian, yang dikenal sebagai degradasi kabel.

Proses ini secara langsung memengaruhi efisiensi penyaluran energi listrik, terutama melalui peningkatan kehilangan daya (power loss) akibat resistansi yang meningkat. Fenomena ini penting untuk dikaji karena kehilangan daya listrik tidak hanya menyebabkan inefisiensi energi, tetapi juga menimbulkan kerugian ekonomi dan potensi gangguan sistem jika tidak segera diantisipasi.

Konsep Kehilangan Daya pada Kabel

Kehilangan daya (losses) pada kabel umumnya dibagi menjadi dua jenis, yaitu:

Kehilangan daya I²R

Terjadi karena adanya resistansi konduktor, di mana sebagian energi listrik berubah menjadi panas. Besarnya kehilangan daya dapat dihitung dengan rumus:

Ploss=I2×R
 

Di mana Iadalah arus beban dan Radalah resistansi kabel.

Kehilangan daya dielektrik

Terjadi akibat arus bocor dan rugi-rugi dalam bahan isolasi kabel, terutama pada kabel tegangan menengah dan tinggi.

Seiring bertambahnya umur kabel, nilai R (resistansi) dan rugian dielektrik akan meningkat, sehingga total kehilangan daya juga bertambah.

Pengaruh Umur Kabel terhadap Resistansi Konduktor

Setiap jenis kabel, baik berbahan tembaga (Cu) maupun aluminium (Al), memiliki karakteristik konduktivitas tertentu. Namun, seiring waktu, reaksi kimia, oksidasi, dan pemanasan berulang (thermal cycling) menyebabkan perubahan pada struktur logam konduktor.

Beberapa efek utama yang ditimbulkan antara lain:

Oksidasi Permukaan Konduktor

Lapisan oksida yang terbentuk meningkatkan hambatan kontak antar sambungan dan konduktor.

Degradasi Material akibat Suhu Operasi Tinggi

Kenaikan suhu melebihi batas kerja (biasanya 70–90°C) mempercepat proses penuaan kabel dan memperbesar resistansi.

Korosi pada Kabel Bawah Tanah atau di Lingkungan Lembap

Air atau kelembapan dapat masuk melalui celah sambungan dan mengakibatkan peningkatan tahanan isolasi dan arus bocor.

Fatigue Mekanik dan Getaran

Pada instalasi dengan beban dinamis atau getaran tinggi, struktur kabel bisa retak halus yang memperburuk konduktivitas. Resistansi kabel yang telah digunakan selama 10–15 tahun dapat meningkat hingga 15–25% dibandingkan kondisi awal, tergantung pada beban dan lingkungan operasinya.

Degradasi Isolasi dan Dampaknya terhadap Kehilangan Daya

Selain konduktor, bahan isolasi kabel (seperti PVC, XLPE, atau EPR) juga mengalami degradasi akibat faktor-faktor seperti:

• Suhu berlebih
• Kelembapan dan air tanah
• Medan listrik tinggi 
• Paparan sinar ultraviolet (UV)

Degradasi isolasi menyebabkan arus bocor meningkat, yang pada gilirannya menambah rugi dielektrik. Bila tidak dikontrol, kondisi ini dapat menimbulkan panas lokal dan akhirnya menyebabkan kegagalan isolasi (insulation breakdown).

Secara umum, kehilangan daya akibat arus bocor pada kabel lama dapat meningkat hingga dua kali lipat dibandingkan kabel baru dengan rating yang sama.

Analisis Efisiensi Berdasarkan Umur Kabel

Efisiensi transmisi daya pada kabel dapat dinyatakan dengan:

η=PoutPin×100%
 

Ketika resistansi kabel meningkat karena umur, maka Ploss=I2Rbertambah dan efisiensi (η) menurun.

Sebagai ilustrasi, sebuah kabel tembaga berumur baru memiliki resistansi 0,1 Ω dan mengalirkan arus 100 A. Kehilangan daya awal adalah:

Ploss=1002×0.1=1000 W
 

Setelah 10 tahun, resistansi naik 20% menjadi 0,12 Ω, maka:

Ploss=1002×0.12=1200 W
 

Artinya terjadi peningkatan rugi daya sebesar 200 W atau 20%, yang dalam jangka panjang dapat menyebabkan pemborosan energi signifikan.

Upaya Mengurangi Dampak Penuaan Kabel

Untuk menjaga efisiensi sistem distribusi, beberapa langkah pencegahan dan mitigasi dapat dilakukan, antara lain:

Pemeliharaan Preventif

Melakukan inspeksi berkala terhadap suhu kabel, kondisi isolasi, dan sambungan.

Pengujian Tahanan Isolasi

Menggunakan megger untuk mengukur kondisi isolasi secara periodik.

Penerapan Sistem Monitoring Online

Menggunakan sensor suhu dan arus untuk mendeteksi kenaikan resistansi atau arus bocor secara real time.

Penggantian Kabel Usang

Kabel yang telah melebihi umur pakai (biasanya 20–25 tahun untuk kabel distribusi) sebaiknya diganti untuk menghindari risiko kegagalan sistem.

Manajemen Beban dan Pendinginan

Menjaga beban di bawah rating termal dan memastikan ventilasi yang baik untuk menghindari overheating.

Kesimpulan

Umur kabel listrik memiliki pengaruh signifikan terhadap peningkatan kehilangan daya pada sistem distribusi. Seiring waktu, resistansi konduktor meningkat akibat oksidasi dan degradasi termal, sementara isolasi kabel menurun karena penuaan dan kelembapan.

Jika tidak dikelola dengan baik, hal ini dapat menurunkan efisiensi energi, meningkatkan suhu operasi, dan bahkan memicu gangguan sistem. Oleh karena itu, pemantauan kondisi kabel, perawatan berkala, serta penggantian kabel tua menjadi langkah penting dalam menjaga keandalan dan efisiensi sistem tenaga listrik.