penerangan perlindungan arus lebih

KERTAS PENERANGAN

TAJUK : PERLINDUNGAN ARUS LEBIHKURSUS : PEMASANGAN PENDAWAIAN BANGUNAN (BWI)

OBJEKTIF :

Setelah tamat bab ini pelatih-pelatih dapat :

Mengetahui jenis-jenis arus lebih. Mengetahui jenis-jenis alat perlindungan arus lebih. Mengetahui faktor pemilihan alat perlindungan arus lebih.

PENERANGAN :

Kesemua pemasangan pengguna mestilah mempunyai perlindungan arus lebihan. Arus lebihan ialah nilai arus yang mengalir dalam sesuatu litar dan lebih daripada kadar maksimum yang dibenarkan. Arus lebihan mungkin disebabkan oleh satu daripada perkara berikut :

i. Arus beban lebihan.ii. Litar pintas.

i. Arus Beban Lebih.

Arus beban lebih boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu :

a. Beban Lampau – disebabkan oleh penambahan beban lebih daripada yang dibenarkan atau salah mengira faktor kepelbagaian. Arus lebihan yang berlaku disebabkan beban lampau yang boleh mengakibatkan kepanasan ke atas pengalir atau kabel.

b. Arus permulaan beban – disebabkan oleh beban naik secara mengejut pada peringkat permulaan penghidupan. Contoh, arus penghidupan motor biasanya tinggi pada peringkat permulaan. Biasanya arus permulaan beban tidak merbahaya kerana ia berlaku dalam jangka masa yang singkat dan arusnya tidak terlalu tingggi.

ii. Litar pintas.

Litar pintas berlaku apabila pangalir fasa dan neutral atau fasa dengan fasa yang berlainan bersentuhan di antara satu sama lain. Pada kebiasaannya arus litar adalah terlalu tinggi dan sekiranya alat perlindungan mengambil masa yang lama untuk memutuskan litar ini boleh menyebabkan pengalir atau kabel panas dan seterusnya terbakar.

108

KERTAS PENERANGAN

TAJUK : PERLINDUNGAN ARUS LEBIHKURSUS : PEMASANGAN PENDAWAIAN BANGUNAN (BWI))

PERATURAN IEE – Perlindungan arus beban lampau.

Alat perlindungan mestilah mampu memutuskan sebarang arus beban lampau yang mengalir dalam pengalir litar sebelum ia mengakibatkan suhu tinggi pada penebat, sambungan tamatan atau sekeliling kabel.

Alat perlindungan mestilah mempunyai ciri-ciri berikut:

a. Arus nominal atau arus setan (setting-In) mestilah tidak kurang daripada arus rekabentuk (design-Ib) bagi litar.

b. Arus nominal atau arus setan (setting-In) mestilah tidak melebihi kapasiti membawa arus (12) yang terkecil sekali bagi pengalir atau kabel dalam litar.

c. Arus berkesan yang mengendalikan alat perlindungan mestilah tidak lebih 1.45 kali daripada kapasiti membawa arus yang terkecil sekali bagi pengalir atau kabel dalam litar;

i. Dimana alat perlindungan iaitu fius BS 88 atau BS 1361 atau pemutus litar BS 3871 atau BS 4752 dan mematuhi cirri-ciri (b) dan (c); dan

ii. Dimana alat perlindungan iaitu fius BS 3036 dan mematuhi cirri-ciri (c), arus nominal (In) mestilah tidak boleh lebih 0.725 kali daripada kapasiti membawa arus bagi pengalir atau kabel yang terkecil dalam litar yang dilindungi.

PERATURAN IEE – Perlindungan arus litar pintas

1. Alat perlindungan mestilah mampu memutuskan sebarang arus litar pintas di dalam setiap litar sebelum arus tersebut boleh mengakibatkan kesan kepanasan dan kerosakan mekanikal ke atas pengalir dan sambungan kabel.

2. Kadar kapasiti pemutusan mestilah tidak boleh kurang daripada arus litar pintas yang berkemungkinan akan berlaku.

3. Di mana alat perlindungan untuk arus beban lampau yang mematuhi cirri-cirinya dan mempunyai kapasiti pemutusan tidak kurang daripada nilai arus litar pintas boleh digunakan untuk melindungi arus litar pintas.

4. Masa jangkauan (duration) bagi arus litar pintas ialah setinggi 5 saat, oleh itu bagi pengalir kabel yang luas keratin rentas 10mm² atau lebih, masa (t) bagi pengaliran arus litar pintas boleh dikira dengan menggunakan formula berikut :

t = k² s² l²

Dimana : t – masa dalam saat. s - luas keratan rentas dalam mm². l - arus litar pintas mungkin, ampere. k - malar yang bergantung kepada jenis kabel yang digunakan.

KERTAS PENERANGAN

109


Faktor k bagi kabel

k Kabel daripada jenis kuprum (tembaga)

115 Kabel penebat pvk

134 Kabel penebat getah 60º , 85º

143 Kabel penebatan termosetan (thermosetting)

108 Kabel penebatan kertas

k Kabel penebatan mineral

k Kabel daripada jenis pengalir aluminium

76 Kabel penebat pvk

89 Kabel penebat getah 60º, 85º

94 Kabel penebatan termosetan (thermosetting)

71 Kabel penebatan kertas

87 Kabel penebatan mineral

Faktor pemilihan jenis-jenis perlindungan arus lebihan

Bagi pemilihan sesuatu jenis perlindungan arus lebihan selain yang dinyatakn oleh peraturan IEE di atas, terdapat beberapa faktor yang perlu dipertimbangan iaitu :

i. Jenis beban.ii. Keupayaan unit perlindungan.iii. Suhu sekeliling.iv. Alat Khas.v. Harga.

Jenis-jenis perlindungan arus lebih yang biasa digunakan ialah:

i. Fius.ii. Pemutus litas.iii. Over current relay (geganti lebihan arus).

KERTAS PENERANGAN

110


Fius

Tujuan penerangan : Apabila tamat bab ini pelatih dapat :i. Mengetahui istilah-istilah berkenaan dengan fius.ii. Mengenali jenis-jenis fius.iii. Mengetahui faktor pemfiusan bagi fius.iv. Mengetahui kelas-kelas bagi fius.

Istilah-istilah yang berkaitan dengan fius.

i. Elemen fius - adalah pengalir dengan pelbagai saiz yang akan cair apabila arus yang berlebihan mengalir melaluinya.

ii. Arus nominal - ialah arus maksima yang boleh melalui kabel atau fius pada jangka masa yang tidak terhad dengan tidak memanaskan pengalir kabel atau mencairkan elemen fius.

iii. Arus fiusan - ialah arus minimum yang boleh mencairkan elemen fius.iv. Faktor fius - ialah nisbah arus fiusan dengan kadaran arus.

Faktor fius = Arus fiusan Arus nominal

Fius

Alat perlindungan yang paling murah dan baik. Ia mempunyai elemen fius yang akan putus apabila arus yang melebihi dari kadarnya

melaluinya. Walaupun ia baik tetapi dari senggaraan ianya mahal dan mengambil masa yang lama untuk menukarnya, terutama kadaran yang besar.

Fius tidak mempunyai cirri-ciri lewat masa, oleh itu apabila nilai arus melebihi nilai kadarnya ia akan terbakar.

Jenis-jenis fius.

Terdapat tiga jenis fius yang biasa digunakan sebagai alat perlindungan arusan lebihan mengikut piawaian British (BS). Ketiga-tiga jenis itu ialah :

i. Fius boleh didawai semula (BS 3036).ii. Fius Kartrij (BS 1362).iii. Fius kapasiti pemutus tinggi (BS 1362 dan BS 88).

KERTAS PENERANGAN

111


Fius boleh didawai semula (BS 3036)

Fius yang boleh digunakan semula (BS 3036) biasanya digunakan dipemasangan pengguna domestik atau untuk arus beban rendah diperindustrian.

Ciri-cirinya

Terdapat daripada dawai elemen yang disambung dalam satu penghubung fius yang boleh dikeluarkan daripada tapak fius.

Dawai elemen fius diperbuat daripada aloi iaitu campuran timah dan plumbum atau daripada jenis kuprum tulen. Boleh ditukar ganti sekiranya elemen putus.

Arus nominal bergantung pada saiz dawai elemen fius dan boleh ditentukan dengan menggunakan jadual di bawah ini.

Arus nominal fius (ampere)Garispusat nominal dawai

(mm)

3 0.15

5 0.2

10 0.35

15 0.5

20 0.6

25 0.75

30 0.85

45 1.25

60 1.53

80 1.8

100 2.0

KERTAS PENERANGAN

112

Penghubung Fius

Bilah penyentuh Elemen FIusPunca Sentuhan

Tapak Fius


Faktor fiusan adalah dalam kelas R iaitu di antara 1.75 hingga 2.5 kali.

Kebaikan

Dawai elemen fiusnya paling murah jika dibandingkan dengan alat perlindungan yang lain. Senang ditukar ganti.

Keburukan

Menghasilkan arka dan mengeluarkan bunyi yang kuat. Mungkin digantikan dengan saiz elemen fius yang salah. Kapasiti pemutusan rendah dan akan merosot.

Pemakaian

Pepasangan domestik. Arus beban yang rendah.

KERTAS PENERANGAN

113


Fius Katrij (Cartridge Fuse) – BS 1362

Fius Katrij biasanya digunakan di dalam palam (plug) 13A bagi alat perkakas elektrik atau bagi melindungi meja makmal dari arus lebihan. Dan ia juga dianggapkan sebagai fius tambahan daripada fius dalam papan agihan.

Ciri-cirinya

Terdiri daripada satu tiub yang diperbuat daripada kaca atau seramik ataupun tembikar. Arus nominal fius ialah 0.15A, 0.25A, 0.5A, 0.75A, 1A, 2A, 3A, 5A dan 13A.

Faktor fiusan adalah dalam kelas Q1 dan Q2. Q1 di antara 1.25 hingga 1.5 kali dan Q2 iaitu 1.4 hingga 1.75 kali.

Kebaikan

Kadar Arus nominalnya diketahui dengan tepat. Kapasiti pemutusan tidak merosot, Dapat mengelakkan arka dan bunyi yang kuat. Mempunyai kod warna untuk kadaran saiz tertentu.

Keburukan

Elemen fius putus keseluruhan katrij tidak boleh digunakan. Pemegang fius hanya sesuai untuk kadaran saiz katrij yang tertentu.

KERTAS PENERANGAN

114

Elemen Fius Penutup Hujung

Serbuk Mineral Tiub seramik / kaca


Fius kapasiti pemutus tinggi (High repturing capacity fuse) – BS 88, BS 1361

Fius kapasiti pemutus tinggi digunakan pada tempat atau beban yang memerlukan kadar kapasiti pemutusan yang tinggi. Pada kebiasaanya fius ini mempunyai arus normal yang besar dan mampu menanggung arus beban yang tinggi.

Ciri-cirinya

Terdiri daripada satu tiub seramik dengan penutup hujungnya diperbuat daripada logam. Bagi fius jenis BS88 ia mempunyai tapak penyambung.

Dawai elemen fius diperbuat daripada jenis jalur perak dan disokong oleh silikon serta diselaputi oleh serbuk mineral.

Mempunyai elemen penunjuk dan serbuk penanda. Arus nominal fius iaitu BS1361 iailah 5A, 15A, 20A, 30A, 45A, 60A, 80A, dan 100A. Bagi

arus nominal fius iaitu BS 88 ialah 6A, 16A, 25A, 40A, 63A, 100A, 160A, 400A dan 630A. Faktor fiusan adalah dalam kelas P iaitu 1.0 hingga 1.25 kali.

Kebaikan

Dapat mengelakkan arka dan bunyi yang kuat. Dapat mengawal arus tinggi. Dapat mendiskriminasikan arus. Kapasiti pemutusan tinggi. Mempunyai tanda pemutusan.

Keburukan

Paling Mahal. Mengambil masa untuk mengganti fius yang baru. Hanya sesuai dengan penghubung fius dan tapak fius yang tertentu.

KERTAS PENERANGAN

115


Pemutus Litar

Satu alat yang digunakan untuk menyambung atau memutuskan litar dalam keadaan biasa atau luar biasa.

Jenis-jenis pemutus litar

MCB - Minature Circuit Breaker (Pemutus litar kenit – BS 3871). MCCB – Moulded Case Circuit Breaker (Pemutus litar beracuan BS 4752). ACB – Air Circuit Breaker (Pemutus litar udara). OCB – Oil Circuit Breaker (Pemutus litar minyak). VCB – Vacuum Circuit Breaker (Pemutus litar vakum). GCB – Gas Circuit Breaker (Pemutus litar gas).

MCB – Miniature Circuit Breaker (Pemutus Litar Kenit – BS 3871)

Komponen utama bagi sebuah pemutus litar kenit ialah :

i.Sebuah mekanisma penyuisan.ii. Alat perlantikan automatik.iii. Alat pemadam arka.iv. Sesentuh tetap dan bergerak.

a) MEKANISMA PENYUISAN (SWITCHING MECHANISM).

i. Kendalian (on, off, free).

Kendalian on dan off boleh dilakukan dengan tangan. Bila pemutus litar telah terpelantik, asingkan kerosakan daripada litar. Kemudian alihkan pemegang (handle) ke arah off untuk menempatkan semula (to reset) pemutus litar tersebut. Selepas kendalian RESET pemutus litar sekarang sudah bersedia untuk disuis on kan. Lihat rajah di bawah.

KERTAS PENERANGAN

116


Pemutus Litar Kenit (Miniature Circuit Breaker)

ii. Alat Pemadam Arka (Arc Extinguishing Device)

Pemadam arka seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah direkakan supaya bila berlakunya arka ketika sesentuh terpisah, secara serta merta dipesungkan ke pemisah arka (arc splinter). Dengan itu arka segera dipadamkan.

iii. Alat perlantikan automatik (Automatic Tripping Device).

Terdapat dua jenis alat perlantikan automatik iaitu:a.Jenis magnetik haba.b.Jenis magnetik hidrolik.

KERTAS PENERANGAN

117

Pandangan Tepi

ON

OFF

Pandangan Hadapan


a. Jenis magnetik haba (thermal magnetic type).

Perlantikan jangka masa lama (long delay tripping) dikendalikan oleh sebuah alat bimetal untuk beban lampau yang rendah kadarannya (small overload) disekitar 25% dan ke atas.

Perlantikan jangka masa beretika (instantaneous tripping) dikendalikan oleh sebuah alat elektromagnetik untuk beban lampau disekitar 10% kadaran.

b. Jenis magnetik-hidrolik (Hydraulic-magnetic type).

Unit pelantik mengandungi sebuah gelung elektromagnetik dengan himpunan ‘oil deshpot’ sebagai terasnya. Penarikkan angker (armature) ke dalam, yang menggerakkan mekanisma pelantik auto (auto trip mechanism) boleh dilakukan dengan salah satu dari dua cara.

G/rajah megnetik hidraulik

KERTAS PENERANGAN

118


Kebaikan MCB berbanding dengan fius HRC atau fius boleh didawai semula (Rewireable Fuse).

Diantara kebaikan-kebaikan MCB berbanding dengan fius kapasiti pemutus tinggi (High Repturing Capasity Fuse) dan fius boleh didawai semula (rewireable fuse) ialah :

Ciri-ciri lantikan beban lampau telah ditentukan oleh pihak pengeluar dan tidak boleh diubah. Keupayaan MCB boleh diuji, ditentukur atau ditempatkan semula (reset). Litar-litar yang rosak begitu mudah dikenal pasti. Bekalan boleh dibekalkan dengan mudah dan segera, bila kerosakan telah diperbaiki.

Kebaikan

Beroperasi lebih cekap dan cepat.

Mudah disambung kebahagian mekanikal lain untuk tujuan tindakbalas kelengahannya.

Ia boleh dikendalikan setelah kerosakan diperbaiki.

Senang mengenal keadaannya telah beroperasi atau belum – lihat tombolnya.

Kelengahannya boleh diselaraskan.

Tidak mudah rosak dan tahan lama.

Arus kendalian dan masa ekoran dapat ditetapkan.

Cuma memutuskan litar apabila berlaku litar pintas dan beban lampau yang berpanjangan tidak

pada beban lampau sementara.

Keburukan

Mahal

Jika rosak perlu ditukar baru.

Sukar diperolehi.

KERTAS PENERANGAN

119


Kebaikan dan keburukan fius boleh didawai semula.

Kebaikan

Senang ditukar ganti oleh sesiapa.

Harga murah.

Mudah didapati dalam pasaran.

Senang dikesan.

Keburukan

Mungkin diganti dengan saiz elemen fius yang salah.

Sukar menentukan keadaan arusnya.

Memercikkan atau menghasilkan arka apabila lebur.

Memerlukan masa yang lama untuk beroperasi.

Tidak sesuai untuk arus yang tinggi.

Faktor fiusnya tinggi.

Terdedah kepada kebakaran.

Perlindungannya tidak berapa cekap.

Perlu diganti setelah lama digunakan kerana bertindakbalas dengan suhu persekitaran.

Kapasiti pemutusan rendah dan merosot akan merosot.

Kepasiti pemutusan rendah dan akan merosot.

Mengeluarkan bunyi yang kuat.

KERTAS PENERANGAN

120


Kebaikan dan keburukan fius kartrij.

Kebaikan

Berbalut – lebih selamat dari percikan api.

Kadaran arusnya hampir tepat.

Boleh dikenali kadarannya – tercatit pada badannya.

Mudah diganti.

Memberi perlindungan lebihan arus kelas halus atau peka.

Dapat mengelakkan bunyi yang kuat apabila putus.

Kapasiti pemutusan tidak merosot.

Mempunyai kod warna untuk kadaran saiz tertentu.

Keburukan

Mahal.

Sukar didapati dalam pasaran.

Tidak sesuai untuk arus tinggi.

Tidak mudah dipastikan – baik atau tidak dengan melihat sahaja.

Jika elemen fius putus keseluruhan kartrij tidak boleh digunakan lagi.

Pemegang fius hanya sesuai dengan saiz kartrij yang tertentu.

KERTAS PENERANGAN

121


Kebaikan dan keburukan fius kapasiti pemutus tinggi (HRC).

Kebaikan

Kadaran arusnya boleh ditempah dan nilainya hampir sama.

Ia boleh menahan arus renjatan yang tinggi.

Ada penunjuk elok atau rosak (tanda pemutusan).

Kadaran arus senang dikawal – perlindungan kelas halus (cekap).

Dapat diskriminasikan arus.

Kapasiti pemutusan tinggi.

Dapat mengelakkan arka.

Dapat mengelakkan bunyi yang kuat.

Keburukan

Harganya mahal berbanding lain-lain fius.

Sukar didapati.

Untuk perlindungan arus yang besar sahaja.

Mengambil masa untuk menggantikan fius yang rosak.

Hanya sesuai dengan penghubung fius dan tapak fius yang tertentu.

KERTAS PENERANGAN

122


Kebaikan dan keburukan geganti.

Kebaikan

Kesemua kutub bekalan boleh dibuka serentak.

Boleh dikendalikan dari jarak yang jauh atau bagi kawalan tambahan.

Kadar perlindungan lebihan arusnya boleh dikawal.

Boleh dilaraskan kelengahan kendaliannya untuk disesuaikan dengan arus perlindungan yang

diperlukan tanpa menggunakan alat khas.

Mudah dikendalikan, cepat dihidupkan setelah dibaiki sebarang kerosakan pada litar.

Tidak perlu ditukar ganti setelah ia beroperasi – cuma ‘reset’kan sahaja.

Mudah mengenali litar yang rosak – dengan melihat tangkai ‘reset’ atau lampunya.

Boleh menahan arus yang tinggi.

Kawalannya mudah dan tidak perlu tenaga yang kuat.

Keburukan

Terlalu mahal.

Perlu diuji dari masa ke semasa.

Penggunaannya tidak menyeluruh.

Sukar didapati dalam pasaran.

Sukar dibaiki jika rosak.

123

penerangan perlindungan arus lebih

Documents