Kabel netral adalah salah satu penghantar yang sangat sering ditemukan pada instalasi listrik. Pada rumah tinggal, kita mengenal kabel fase dan netral. Namun pernahkah Anda berpikir:

Dari mana sebenarnya kabel netral itu berasal?

Apakah netral dibuat di rumah?

Apakah netral berasal dari tanah?

Atau apakah netral sebenarnya adalah salah satu fase listrik?

Pertanyaan tersebut penting untuk dijawab karena pemahaman tentang netral menjadi dasar dalam mempelajari instalasi listrik satu fase maupun sistem tiga fase.

Apa Itu Netral?

Secara sederhana, netral adalah penghantar yang terhubung pada titik netral suatu sistem listrik yang dirancang memiliki titik tersebut.

Pada sistem tiga fase hubungan star, tiga kumparan atau sumber tiga fase memiliki satu titik pertemuan.

Titik pertemuan tersebut disebut:

Star point

atau:

Neutral point

Jika titik tersebut dihubungkan keluar menggunakan penghantar, penghantar itu dapat digunakan sebagai konduktor netral.

Jadi, secara konsep, kabel netral pada sistem distribusi dapat ditelusuri kembali ke titik netral sumber, misalnya pada sisi sekunder transformator distribusi yang dikonfigurasikan star.

Mengapa Disebut Hubungan Star?

Hubungan star disebut juga hubungan Y karena bentuk koneksi tiga kumparannya menyerupai huruf Y.

Ketiga kumparan memiliki satu ujung yang dipertemukan.

Ujung lainnya menjadi tiga terminal fase:

R – S – T

Sedangkan titik pertemuannya menjadi:

N – Neutral

Gambaran sederhananya:

R → kumparan → N

S → kumparan → N

T → kumparan → N

Dari titik N inilah penghantar netral dapat ditarik keluar.

Apakah Netral Berasal dari Tanah?

Ini adalah salah satu kesalahpahaman yang sering terjadi.

Netral dan grounding bukan hal yang sama.

Grounding atau pembumian berkaitan dengan hubungan sistem listrik dengan bumi untuk tujuan tertentu, termasuk keselamatan dan referensi sistem sesuai desain instalasi.

Sedangkan netral merupakan bagian dari sistem penghantar listrik.

Dalam sistem distribusi tertentu, titik netral sumber dapat dibumikan. Namun fakta tersebut tidak berarti bahwa kabel netral “berasal dari tanah”.

Jadi:

Netral ≠ Grounding

Keduanya mempunyai fungsi dan konsep yang berbeda.

Dari Mana Netral pada Jaringan Distribusi?

Dalam sistem distribusi listrik, transformator distribusi dapat memiliki sisi tegangan rendah yang dikonfigurasikan dengan hubungan star.

Misalnya terdapat tiga kumparan sekunder:

fase R;
fase S;
fase T.

Salah satu ujung dari masing-masing kumparan dihubungkan menjadi satu titik.

Titik tersebut menjadi titik netral.

Kemudian penghantar dari titik tersebut didistribusikan sebagai penghantar netral.

Inilah salah satu konsep dasar bagaimana sistem dapat menyediakan tegangan antara:

R – N

S – N

T – N

sekaligus tegangan:

R – S

S – T

T – R

Mengapa Rumah Bisa Mendapat 220 V?

Pada sistem distribusi tiga fase, tegangan antara fase dan netral berbeda dengan tegangan antara dua fase.

Sebagai contoh sistem nominal:

220/380 V

maka kira-kira:

R – N = 220 V

S – N = 220 V

T – N = 220 V

sedangkan:

R – S ≈ 380 V

S – T ≈ 380 V

T – R ≈ 380 V

Hubungan tersebut berkaitan dengan karakteristik tiga fase dan faktor √3.

Secara sederhana:

VL = √3 × VP

Jika tegangan fase sekitar 220 V:

VL ≈ 1,732 × 220

VL ≈ 380 V

Mengapa Beban Rumah Menggunakan Fase dan Netral?

Sebagian besar peralatan rumah tangga merupakan beban satu fase.

Karena itu peralatan dapat dipasang antara salah satu fase dengan netral.

Misalnya:

R → lampu → N

Beban tersebut mendapatkan tegangan fase-ke-netral.

Pada sistem tiga fase, beban rumah dapat didistribusikan pada fase yang berbeda agar pembebanan sistem lebih seimbang.

Contohnya sebagian beban menggunakan R-N, sebagian S-N, dan sebagian lainnya T-N.

Apa yang Terjadi Jika Beban Tidak Seimbang?

Dalam sistem tiga fase empat kawat, beban satu fase di setiap fase tidak selalu sama.

Misalnya:

fase R memiliki banyak lampu;
fase S memiliki beberapa komputer;
fase T memiliki peralatan lain.

Perbedaan beban tersebut menyebabkan arus pada masing-masing fase berbeda.

Arus ketidakseimbangan dapat mengalir melalui penghantar netral.

Dalam kondisi ideal seimbang:

IR + IS + IT = 0

sehingga arus netral dapat mendekati nol.

Tetapi ketika beban tidak seimbang, arus netral dapat muncul.

Apakah Kabel Netral Boleh Diputus Sembarangan?

Penghantar netral merupakan bagian penting dari sistem dan harus diperlakukan sesuai desain instalasi dan ketentuan proteksi yang berlaku.

Pemutusan penghantar netral pada kondisi tertentu dapat menyebabkan kondisi tegangan yang tidak diinginkan, khususnya pada sistem dengan beban satu fase yang tidak seimbang.

Karena itu pekerjaan pada penghantar netral harus dilakukan oleh personel yang kompeten dengan prosedur keselamatan yang sesuai.

Netral Tidak Selalu Membawa Arus Nol

Ini juga merupakan miskonsepsi yang cukup umum.

Banyak orang berpikir:

“Kabel netral berarti tidak ada arus.”

Padahal tidak demikian.

Pada sistem satu fase, arus beban dapat mengalir melalui fase menuju beban dan kembali melalui netral.

Jadi penghantar netral dapat membawa arus.

Pada sistem tiga fase yang bebannya seimbang, arus netral dapat mendekati nol. Tetapi ketika beban tidak seimbang, arus netral dapat mengalir.

Kesimpulan

Kabel netral pada sistem distribusi tidak muncul begitu saja dan bukan pula berasal dari tanah.

Dalam sistem tiga fase, netral dapat berasal dari titik star atau titik netral sumber, misalnya titik bintang pada sisi sekunder transformator distribusi yang dikonfigurasikan star.

Dari titik tersebut penghantar netral dapat didistribusikan bersama penghantar fase.

Memahami asal netral sangat penting untuk mempelajari sistem tiga fase, hubungan star, transformator distribusi, instalasi rumah, keseimbangan beban, grounding, dan sistem distribusi tenaga listrik.

Dan yang paling penting:

Netral bukan grounding, serta netral bukan salah satu kabel fase.