lnp03.05 sistem pembumian & perlindungan.pps

LnP03.05 SISTEM PEMBUMIAN DAN PERLINDUNGAN

SPE1034 - LA3 : PENDAWAIAN ELEKTRIK FASA TUNGGAL DISEDIAKAN OLEH : SHARIDA BINTI JOHARI

UNIT TEKNOLOGI ELEKTRIK, KOLEJ KOMUNITI ARAU

PENGENALAN

• Pembumian merupakan sambungan yang dibuat antara logam dan bumi. Pembumian juga dijadikan sebagai punca rujukan yang keupayaannya dianggap sifar.

• Bumi boleh dianggap sebagai pengalir besar yang mempunyai keupayaan sifar.

• Tujuan asas pembumian sesuatu alat atau benda itu sebagai laluan balik arus atau untuk keselamatan.

• Tujuan pembumian ialah untuk memberi keselamatan kepada pengguna daripada bahaya renjatan elektrik dan kebakaran apabila arus bocor ke bumi pada litar itu mengalir ke bahagian-bahagian logam yang boleh membawa arus dan menyebabkan percikan api.


PERLINDUNGAN DARIPADA BAHAYA RENJATAN

• Perlindungan daripada bahaya renjatan bererti melindungi peralatan, kelengkapan atau pemasangan elektrik yang boleh bocor atau tidak daripada sentuhan manusia atau haiwan yang boleh mengakibatkan renjatan elektrik.

• Kecil besarnya sesuatu renjatan itu bergantung pada rintangan badan, voltan dan arus bekalan. Sentuhan ini dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu:

a) Sentuhan langsung

b) Sentuhan tidak langsung


PERLINDUNGAN DARIPADA BAHAYA RENJATAN

• Renjatan yang berlaku akibat daripada sentuhan dengan bahagian-bahagian hidup dinamakan renjatan sentuhan langsung misalnya apabila kita terpegang atau tersentuh pengalir hidup atau punca hidup suis tanpa lapik penebat.

• Renjatan tidak langsung berlaku apabila manusia atau haiwan menyentuh bahagian logam yang terdedah (lazimnya tidak mengeluarkan arus) tetapi pada waktu berlakunya renjatan itu logam ini membawa arus bocor (akibat berlakunya kerosakan penebatan ke bumi atau kebocoran arus litar).

• Sentuhan ini mungkin juga berlaku kepada bahagian-bahagian logam bukan sistem elektrik seperti paip gas, paip air dan sebagainya yang lazimnya mempunyai keupayaan bumi sifar, tetapi dalam keadaan kerosakan atau kebocoran arus litar bahagian ini mempunyai keupayaan yang tinggi.

• Contoh sentuhan tidak langsung ialah memegang paip air logam di waktu berlaku kebocoran arus litar pada bahagian logam ini.


PERLINDUNGAN DARIPADA ARUS BOCOR KE BUMI

• Perlindungan daripada arus bocor ke bumi dengan salah satu cara yang berikut:

1. Tebatkan sepenuhnya sepanjang pemasangan supaya bahagian-bahagian yang membawa arus bocor tidak disentuh oleh pengguna.

2. Tebatkan dua lapis alat-alat atau lampu-lampu supaya bahagian logamnya tdiak ada yang terdedah.

3. Bumikan logam-logam terdedah supaya arus bocor dialirkan ke bumi dengan keadaan yang selamat.

4. Asingkan logam agar pengguna tidak tersentuh pada bahagian hidup dan logam yang dibumikan dengan mengadakan pengadang dan sebagainya.


• Suatu sistem sambungan yang dibuat diantara logam dalam pemasangan elektrik dengan jisim bumi.

Definasi Pembumian


CARA PEMBUMIAN

• Pembumian dilakukan dengan menggunakan salah satu daripada cara yang berikut iaitu menyambungkan dawai bumi pengguna:

1. Ke paip air atau ke paip gas. Cara ini memerlukan elektrod tambahan kerana bahaya kebocoran arus masih wujud dan tidak dianggap pembumian sepenuhnya.

2. Ke salutan logam kabel perkhidmatan dalam tanah. Pembumian ini juga tidak begitu berkesan kerana kemungkinan ada bahagian yang tidak terkena pada tanah.

3. Ke dawai aerial (bumi) yang disediakan oleh pembekal elektrik (untuk sambungan talian rentang atas).

4. Ke elektrod bumi dalam tanah (rintangan elektrod buminya cukup rendah).

5. Ke sistem pembumian berbilang perlindung (sebelum digunakan ia hendaklah diuji untuk memastikan rintangan buminya rendah, iaitu dengan menyambungkan dawai neutral dan bumi bersama-sama).

6. Ke peranti perlindungan daripada arus bocor ke bumi automatik.


Benda-benda yang perlu dibumikan.

• Yang berikut ialah benda-benda yang perlu dibumikan:

1. Semua struktur logam dalam sistem pendawaian (yang bukan membawa arus) seperti salutan logam, perisai pembuluh, salur, sesalur, dawai katenari dan sebagainya.

2. Struktur logam yang terdedah bagi semua radas termasuk yang bukan berkaitan dengan elektrik seperti paip air, rangka rumah dan sebagainya.

3. Satu punca belitan sekunder bagi pengubah.


Benda-benda yang tidak perlu dibumikan.

• Yang berikut ialah benda-benda yang tidak perlu dibumikan:

1. Logam pendek yang diasingkan sebagai perlindung mekanik bagi kabel yang mempunyai sarung bukan logam selain pembuluh yang dipasang sebagai tempat laluan masuk antara bangunan dan pembuluh untuk melindungi kabel lampu-lampu nyahcas.

2. Klip logam untuk memasang kabel.

3. Penutup lampu yang dibuat daripada logam .

4. Logam kecil seperti skru dan plat nama yang diasingkan dengan menggunakan penebat.

5. Rantai logam untuk menggantung lampu dan peralatannya.

6. Logam peralatan lampu untuk lampu berfilamen di atas lantai yang kalis air.


Istilah-istilah Pembumian

0. Dawai pengikat sama upaya tambahan – Sambungan bersama secara elektrik di antara logam yang terlibat dengan pemasangan elektrik.

1.Bumi – Sambungan yang berkesan ke bumi.

2.Elektrod bumi – Batang (rod) logam, plat logam dan sistem paip logam dalam tanah atau sebarang benda berpengalir bagi memperoleh sambungan bumi yang berkesan.

3.Pengalir perlindung litar – Pengalir termasuk sebarang pengapit yang disambung ke punca bumi pengguna atau ke punca rangka F pemutus litar bocor ke bumi kendalian voltan atau ke bahagian lain pemasangan yang memerlukan pembumian. Pengalir perlindung litar mungkin sebahagian atau semua pembuluh, sesalur, salur, salutan logam kabel, pengalir kabel perlindung litar dan pengalir perlindung litar kord boleh lentur.

4.Dawai pembumi - Pengalir akhir di antara punca bumi pengguna dengan elektrod bumi atau yang seumpama dengannya.

5.Dawai pengikat sama upaya – Sambungan sekali secara elektrik untuk membawa arus yang memberi keupayaan yang sama antara alat-alat logam yang tidak terlibat dengan pemasangan elektrik,



6. Rintangan bumi – Rintangan bumi tempat elektrod bumi pengguna ditanam.

7.Galangan bagi litar rosak ke bumi – Jumlah rintangan litar yang dilalui oleh arus semasa berlaku litar bocor ke bumi bermula dari punca hidup bekalan hingga ke elektrod bumi.

8.Kawasan rintangan bumi – Jarak kawasan bagi satu elekrod bumi yang berada di dalam kawalannya (minimum 6)

9.Rintangan gelung bumi – Rintangan litar yang dilalui oleh arus bocor ke bumi bermula dari punca akhir pengalir perlindung litar arus bumi hingga ke elektrod bumi.

10.Punca bumi pengguna – Punca-punca tempat penyambungan semua pengalir perlindung litar bumi sebelum disambungkan ke elektrod bumi. Ia berada sama ada dalam kotak fius atau berhampiran dengan kotak fius.

11.Kawasan rintangan bumi bertindah – Kawasan penanaman elektrod kedua yang berada dalam lengkaran 6 meter dari elektrod utama.


Jenis-jenis elektrod bumi

1. Paip galvani 2 -3 m panjang X 8 mm garis pusat

2. Paip kuprum 2 -3 m panjang X 10 mm garis pusat

3. Rod kuprum 2 -3 m panjang X 4 mm garis pusat

4. Plat 30 X 30 cm – 1 X 1m

5. Jalur kuprum (plat dan jalur tanpa salut) 100 m X 0.4 cm X 3 cm


MASALAH PEMBUMIAN

Sebelum sesuatu reka bentuk pemasangan dilakukan, perkara-perkara berikut hendaklah diselesaikan dahulu supaya tidak berlaku sebarang kesulitan dan bahaya pada masa pemasangan dan penggunaanya nanti. Masalah utama yang perlu dikenalpasti adalah:

1.Apakah jenis sistem bekalan yang hendak dibekalkan di pemasangan itu dan bagaimana sambungan atau susunan sambungan pembumian bekalan itu dilakukan ?

2.Perlukah galagan bumi tambahan diberikan pada pemasangan itu ?

3.Berapakah kadaran arus litar pintas yang mungkin terdapat di bahagian awal pemasangan itu (milik pembekal) ?


PEMUTUS LITAR BOCOR KE BUMI

Mengikut Peraturan IEE 413-6, pemutus litar bocor ke bumi digunakan apabila pembumian yang tidak baik diperoleh kerana galangan bagi gelung litar rosak ke bumi terlalu tinggi hingga tidak mampu untuk memutuskan dawai unsur fius atau memutuskan perlindung arus lebih.

Pemutus litar ini boleh berkendali pada voltan yang lebih atau sama dengan 50 V iaitu (I x Zs)

Terdapat beberapa jenis pemutus litar bocor ke bumi, antaranya termasuklah yang berikut:

1.Pemutus litar bocor ke bumi kendalian voltan satu elektrod. (Tidak digunakan selepas 1986)

2.Pemutus litar bocor ke bumi kendalian voltan dua elektrod. (Tidak digunakan selepas 1986)

3.Pemutus litar bocor ke bumi kendalian arus baki.

4.Pemutus litar bocor ke bumi jenis arus imbang.

5.Pemutus litar bocor ke bumi dengan menggunakan geganti.

6.Perlindungan daripada arus bocor ke bumi bagi motor dengan menggunakan pemula punat tekan.


Jenis – jenis sistem pembumian.

• Susunan sistem pembumian sesuatu pemasangan mengikut jenis sistem bekalan yang digunakan.

1. SISTEM TN-S

2. SISTEM TN-C

3. SISTEM TN-C-S

4. SISTEM TT

5. SISTEM IT


1. Sistem TN-S

•Pengalir neutral dan pengalir perlindungan mempunyai pengalir yang berasingan bagi keseluruhan sistem punca bekalan kuasa dan sistem pemasangan pengguna

Jenis-jenis sistem pendawaian



2. Sistem TN-C

•Pengalir neutral dan bumi digabungkan dibahagian pemasangan pengguna dan sistem bekalan.


3. Sistem TN-C-S

-Fungsi pengalir neutral dan pengalir perlindungan dicantum dalam satu pengalir bagi sebahagian daripada sistem.

-Bagi sistem punca bekalan kuasa dibuat secara TN-C dan sistem pemasangan pengguna dibuat secara TN-S.



• 4. Sistem TT

- Mempunyai satu atau lebih punca bekalan kuasa yang disambung ke bumi.

- Bahagian pengalir terdedah dalam pemasangan akan disambung ke elektrod bumi pemasangan dan tidak bergantung kepada elektrod bumi punca bekalan.



5. Sistem IT

-Sistem ini tidak mempunyai sambungan terus diantara bahagian hidup dan bumi.

- Bahagian pengalir yang terdedah didalam pemasangan akan dibumikan.

-Punca bekalan disambung ke bumi menerusi galangan bumi atau diasingkan terus dari bumi.

-Tidak sesuai digunakan untuk bekalan awam.



SISTEM PERLINDUNGAN

Perlindungan Arus Lebihan / Litar Pintas

1.FIUSFius dan tujuan:

•Fius digunakan untuk melindungi litar elektrik.

•Apabila litar elektrik menerima arus elektrik yang melebihi keupayaan fius, maka litar elektrik akan terbuka akibat fius terputus. Ini akan menyelamatkan alat elektrik yang digunakan.

•Tujuan meletakkan fius pada setiap litar elektrik ialah untuk mengelakkan litar elektrik tersebut daripada menerima arus yang berlebihan. Arus yang berlebihan akan menyebabkan fius lebur dan terbuka.

SISTEM PERLINDUNGAN


1.FIUSPengkadaran jenis-jenis fius

•Terdapat tiga jenis fius yang biasa digunakan iaitu;

a) Fius dawai semula

-menggunakan dawai yang berbeza-beza nilai amperenya untuk menggantikan dawai yang sedia ada pada sesuatu fius apabila fius tersebut putus atau lebur akibat arus yang berlebihan.

-Nilai terendah yang biasa digunakan untuk fius jenis ini ialah 5A dan nilai tertinggi sehingga 20A atau lebih. Fius jenis ini diletakkan dalam satu gulung mengikut pengkadaran amperenya.

SISTEM PERLINDUNGAN


1.FIUSPengkadaran jenis-jenis fius

•Terdapat tiga jenis fius yang biasa digunakan iaitu;

b) Fius katrij

-Fius katrij terbahagi kepada 3 jenis iatu;

i) Fius biasa:

- tidak boleh diperbaharui adalah baik untuk melindungi litar daripada litar pintas dan hanya digunakan bagi lampu dan alat pemanas.

ii) Fius beban lebih:

- memberi perlindungan umum kepada lampu dan litar-litar panas sehingga litar beban lebih. Fius ini boleh diperbaharui.

SISTEM PERLINDUNGAN


1.FIUSiii) Fius lewat masa unsur kembar:

- memberikan perlindungan kepada litar daripada litar pintas dan juga beban lebih.

- Ia digunakan untuk motor elektrik yang kerap dihidupkan dan memerlukan arus yang tinggi.

- Fius ini akan lebur apabila beban lebih pada jangka masa yang lama.

- Ia juga digunakan pada motor elektrik yang sukar untuk dihidupkan disamping memerlukan arus permulaan yang tinggi ketika hendak dihidupkan.

Ketiga-tiga fius katrij ini direka bentuk untuk diletakkan dalam satu soket atau klip atau skru.

SISTEM PERLINDUNGAN


1.FIUS c) Fius berkeupayaan pemutus tinggi

- Fius jenis ini digunakan untuk jangka masa yang singkat dan kadar keupayaanya 125% lebih daripada kadar ampere keupayaan motor.

-Ini disebabkan motor memerlukan pencapaian maksimumnya dalam masa yang singkat dalam keadaan beban yang banyak dan berat.

- Palam fius adalah salah satu jenis fius berkeupayaan tinggi kerana ia berkeupayaan 2 hingga 6 kali ganda arus larian motor.

SISTEM PERLINDUNGAN


2. Pemutus LitarPenggunaan pemutus litar bocor ke bumi :

- Pemutus litar bocor ke bumi digunakan untuk memutus litar pengguna

sekiranya berlaku kebocoran arus ke bumi.

- Terdapat 2 jenis pemutus litar bocor ke bumi iaitu;

kendalian voltan

kendalian arus

a) Pemutus litar bocor ke bumi-kendalian voltan

Pemutus litar bocor ke bumi jenis kendalian voltan digunakan untuk tempat di mana galangan dalam sistem pembumian terlalu tinggi biasanya bagi sistem si mana galangan dalam sistem penbumian terlalu tinggi biasanya bagi sitem TT. Voltan kendaliannya tidak melebihi 50 volt.

SISTEM PERLINDUNGAN


2. Pemutus Litara) Pemutus litar bocor ke bumi-kendalian voltan

-Pemutus litar bocor ke bumi jenis kendalian voltan digunakan untuk tempat di mana galangan dalam sistem pembumian terlalu tinggi biasanya bagi sistem si mana galangan dalam sistem penbumian terlalu tinggi biasanya bagi sistem TT. Voltan kendaliannya tidak melebihi 50 volt.

-Ia mestilah dapat dikendalikan dalam masa tidak lebih 0.4 saat untuk beban yang menggunakan soket keluaran dan tidak lebih 5 saat bagi alat-alat

SISTEM PERLINDUNGANPerlindungan Arus Lebihan / Litar Pintas

2. Pemutus Litarb) Pemutus litar bocor ke bumi-kendalian arus

-digunakan sekiranya memerlukan perlindungan arus bocor ke bumi lebih halus dan putus pada nilai yang ditetapkan.

-Ia dapat dikendalikan dalam masa tidak lebih 0.04 saat dengan arus

kendalian maksimum ialah 0.25A (250mA).

-Pemutus litar jenis ini tidak boleh digunakan dalam sistem pemasangan di mana pengalir neutral dan bumi dicantumkan sekali (TN-C, pendawaian bumi sepusat) ini adalah kerana tiada laluan berasingan bagi neutral dan arus bocor ke bumi, dengan ini tiada perbezaan di antara arus fasa dan arus neutral.

-Bagi pemasangan yang menggunakan sistem TT, semua litar akhir soket alur keluar mestilah dilindungi oleh alat pemutus litar kendalian arus dengan arus kendaliannya tidak melebihi 30mA.

lnp03.05 sistem pembumian & perlindungan.pps

Documents