Jun2002 ITiDi 1

REKABENTUK PEMASANGAN REKABENTUK PEMASANGAN ELEKTRIKELEKTRIK

Oleh:

RAIS BIN MA’ATRAIS BIN MA’AT

Institut Latihan dan Pembangunan Infrastruktur Ikram (ITiDi)

Jun2002 ITiDi 2

CIRI-CIRI PEPASANGANCIRI-CIRI PEPASANGAN

• Kos effective

• Selamat digunakan

• Mengikut peraturan semasa

• Praktikal, mesra pengguna

• Mudah & murah disenggara

• Mempunyai nilai estetik

Jun2002 ITiDi 3

PERATURAN BERKAITANPERATURAN BERKAITAN

• Peraturan IEE ke 16

• Akta Bekalan Elektrik 1990

• Peraturan-Peraturan Elektrik 1994

• Factories and Machinery Act 1967

• British Code of Practice

• British Standard/Malaysian Standard

• Illumination Engineering Society (IES)

Jun2002 ITiDi 4

LANGKAH-LANGKAHLANGKAH-LANGKAH

• Kira Jumlah Beban Tersambung (TCL) dan Kehendak Maksima (MD) pepasangan

• Tentukan bilangan dan kedudukan beban elektrik seperti lampu-lampu, kipas, soket outlet 13A, punca-punca kuasa yang lain dan sebagainya

• Tentukan lokasi suis, DB, SSB, MSB, Pencawang, dsb. supaya panjang kabel boleh ditentukan

• Tentukan jenis & kadaran arus (current rating) alat perlindungan/pemutus litar yang hendak digunakan

Jun2002 ITiDi 5

LANGKAH-LANGKAHLANGKAH-LANGKAH• Pilih jenis kabel, saiz dan bilangan untuk setiap

bahagian pemasangan serta jenis pendawaian, periksa susut voltan kabel

• Untuk kabel litar akhir gunakan standad yang telah ditetapkan

• Tentukan jumlah watt beban (lampu) dan suis yang mengawalnya

• Tentukan bilangan soket dan pemutus litarnya • Sediakan lukisan-lukisan elektrik (site plan,

rajah skema & rajah susunatur)• Sediakan anggaran kos projek

Jun2002 ITiDi 6

ANGGARAN BEBANANGGARAN BEBAN

• Lampu-lampu

• Kipas-kipas (siling/dinding/pelawas)

• Soket alir keluar (13A & 15A)

• Alat hawa dingin

• Motor elektrik

• Pengasing (Isolator)

• Mesen-mesen

Jun2002 ITiDi 7

ANGGARAN BEBAN-BEBAN KECILANGGARAN BEBAN-BEBAN KECIL

Loceng Abaikan

Jam elektrik Abaikan

Mata lampu (tanpa lampu tersedia) 100 W

18W flourescent 25 W

36W flourescent 50 W

60W filament 60 W

100W filament 100 W

Emergency light/KELUAR sign 20 W

Jun2002 ITiDi 8

BEBAN-BEBAN KECILBEBAN-BEBAN KECILKipas siling/dinding 90 W

Mata kipas siling 100 W

Soket alir keluar 13A 250 W (domestik)

300 W (industri)

Soket alir keluar 15A 500 W

Mata alat hawa dingin 1.2 kW (1.5h.p), 1.5 kW (2h.p), 1.9kW (2.5h.p), 2.3kW (3h.p)

Isolator 30A 2.3 kW

Isolator 60A 3.7 kW

Beban-beban lain Ikut arus kadaran

Jun2002 ITiDi 9

BEBAN LAMPU DISCHARGEBEBAN LAMPU DISCHARGE

Untuk anggaraan beban lampu discharge (flourescent, mercury, sodium, dsb.) kadaran wattnya hendaklah didharab dengan faktur 1.8 untuk mengambil kira faktur kuasa lampu, kehilangan didalam cok atau ballast dan kesan harmonic. Lampu discharge berkuasa tinggi hendaklah dikira berasingan dengan lampu-lampu kecil yang biasa

Jun2002 ITiDi 10

BEBAN-BEBAN BESARBEBAN-BEBAN BESAR

Untuk beban besar nilai kuasa sebenarnya (kW/kVA), voltan bekalan, faktur kuasa dan kecekapannya hendaklah diketahui terlebih dahulu dan tidak boleh menganggarnya begitu sahaja. Contohnya motor elektrik bersaiz besar, kW motor, faktur kuasanya, kecekapannya hendaklah diambilkira

Jun2002 ITiDi 11

JENIS-JENIS BEBANJENIS-JENIS BEBAN

• Beban rintangan (Resistive Load)• Beban induktif (Inductive Load) – mempunyai

magnetising current, inrush current, faktur kuasa rendah dan high starting current

• Beban induktif seperti motor, discharge light, welding set, dsb boleh menyebabkan serious mementarily voltage drop during starting of the load, excessive voltage drop can cause tripping or contactor release its holding

Jun2002 ITiDi 12

TOTAL CONNECTED LOADTOTAL CONNECTED LOAD

Total Connected Load (TCL) ialah jumlah beban anggaran (kW) dengan andaian kesemua beban-beban elektrik didalam sesuatu pemasangan elektrik digunakan secara maksima dan serentak

Jun2002 ITiDi 13

FAKTUR KEPELBAGAIAN (D.F)FAKTUR KEPELBAGAIAN (D.F)

• Ialah satu angka atau peratus yang menggambarkan kuasa tertinggi dari TCL yang dijangkakan digunakan serentak pada satu-satu masa tertentu

• Contohnya 100 buah lampu 100W yang dipasang, dijangkakan hanya 80 buah sahaja di ON kan serentak pada satu-satu masa. Oleh itu D.F adalah 80% atau 0.8

Jun2002 ITiDi 14

D.FD.F• Tidak ada seorang pun perekabentuk boleh

meramalkan dengan tepat D.F sesuatu pemasangan elektrik

• Walaupun beban yang sama dan untuk jenis bangunan yang sama, contohnya balai polis, namun D.F nya tak sama malah kadang-kadang jauh berbeza diantara satu balai polis dengan balai polis yang lainnya

• Panduan untuk D.F ada didalam buku Peraturan –Peraturan Elektrik tetapi untuk kegunaan pemasangan domestik sahaja

Jun2002 ITiDi 15

TYPICAL D.FTYPICAL D.F

Types of Load Diversity Factor

General Lighting 66%

Socket outlet 13A 40%

Air Cond Plant 100%

Fan 80%

Jun2002 ITiDi 16

KEHENDAK MAKSIMA (MD)KEHENDAK MAKSIMA (MD)

MD ialah jumlah Beban Maksima (kW) anggaraan yang diperlukan oleh sesuatu pepasangan tanpa mengira bila ianya akan berlaku. MD lazimnya adalah beban penuh dan mungkin jugak lebih dari itu. Ia lazimnya kurang atau paling tinggi sama dengan TCL jika D.F nya 100%.

MD = TCL x D.F

Jun2002 ITiDi 17

Jun2002 ITiDi 18

MENENTUKAN MDMENENTUKAN MD

Dalam rekabentuk, MD lazimnya tidak dapat ditentukan dengan tepat. Dalam rekabentuk nilai MD hanyalah satu nilai anggaraan sahaja berdasarkan jadual atau pengalaman atau data-data tertentu. Namun bagi perekabentuk yang berpengalaman mereka boleh menentukan nilai MD dengan lebih baik dan realistik walaupun tidak seratus peratus tepat. Nilai MD pula boleh berubah apabila pola penggunaan berubah atau beban bertambah. Nilai MD penting untuk menentukan kadaran pemutus litar utama dan saiz kabel utama

Jun2002 ITiDi 19

PERTAMBAHAN BEBANPERTAMBAHAN BEBAN

Setelah MD dapat dianggarkan ia hendaklah ditambah 10% hingga 15% lagi untuk mengambil kira pertambahan beban dimasa akan datang. Jika anggaran MD terlalu rendah mungkin pemutus litar tidak dapat menanggung arus beban penuh, sebaliknya jika anggaraan MD terlalu tinggi pemasangan menjadi oversize, membazir dan tidak perlu serta akan didenda oleh pihak TNB

Jun2002 ITiDi 20

BEBAN ALAT HAWA DINGINBEBAN ALAT HAWA DINGIN

Jika pehak mekanikal lambat atau belum dapat menganggarkan beban alat hawa dingin mereka, formula berikut boleh digunakan, tetapi hanya untuk ketinggian siling standard 9 kaki:

kW = 0.044615 x luas lantai (m²)

Beban sebenarnya hendaklah diperolehi

dari pehak mekanikal

Jun2002 ITiDi 21

ESSENTIAL & NON-ESSENTIAL LOADSESSENTIAL & NON-ESSENTIAL LOADS

• Essential Loads – Loads that need supply at all times especially during normal supply failure such as corridor lights, computers, servers, PABX, security system, life support equipment, operation room, etc.

• Non-Essential Loads – Less important loads that do not require supply during normal supply failure such as normal office lightings, general office air cond system, etc.

Jun2002 ITiDi 22

SUPPLY FOR ESSENTIAL LOADSSUPPLY FOR ESSENTIAL LOADS

Normally essential loads get immediate supply from UPS system (Uninterruptable Power Supply) for a short duration and will be taken over by standby generator set after that. Different busbar shall be used to supply these loads and change over contactor (C.O.C) shall be used

Jun2002 ITiDi 23

MENGIRA ARUSMENGIRA ARUS

Gunakan formula berikut:

Untuk beban satu fasa

P (kW) = Vph x Iph x Cos θ

dan untuk beban tiga fasa:

P (kW) = √3 x Vline x Iline x Cos θ

Jun2002 ITiDi 24

KEDUDUKAN LAMPUKEDUDUKAN LAMPU

• Bilangan lampu ditentukan menggunakan Lumen Method atau cara-cara lain yang sesuai.

• Kedudukan dan susunan lampu hendaklah sesuai dengan pencahayaan samarata dan tidak bertindih dengan peralatan lain seperti grill air-cond, kipas siling, beam dsb.

• Kedudukan suis hendaklah ditempat senang di akses dan tidak terlindung / terhalang.

Jun2002 ITiDi 25

BILANGAN MATA KUASA 13ABILANGAN MATA KUASA 13A

• Mengikut kadaran fius/MCB yang mengawalnya, saiz kabel yang digunakan, sambungan jejari (radial) atau gelang (ring) dan keluasan lantai bilik atau ruang

• Disamping itu aspek senggaraan dan tahap gangguan bekalan semasa berlaku kerosakan perlu juga diambil kira

Jun2002 ITiDi 26

BIL SOKET TIDAK DIHADKANBIL SOKET TIDAK DIHADKAN

Litar Fius/MCBKabel (mm²)

Luas Lantai

Litar gelang

(soket 13A)30/32A 2.5 100m²

Litar radial

(soket 13A)30/32A 4.0 50m²

Radial soket 13A

20A 2.5 20m²

Jun2002 ITiDi 27

KEDUDUKAN MATA KUASAKEDUDUKAN MATA KUASA

• Didalam satu bilik mata kuasa hendaklah dari fasa yang sama, jika dua mata kuasa dari fasa yang berlainan jaraknya hendaklah tidak kurang dari 2 meter.

• Jarak dari pili air dan dapor hendaklah tidak kurang dari 2 meter.

• Tidak dibenarkan dipasang didalam bilik mandi kecuali untuk shaver unit.

Jun2002 ITiDi 28

KEDUDUKAN MATA KUASAKEDUDUKAN MATA KUASA

• Soket outlet 13A yang TIDAK dipasang didinding hendaklah menggunakan underfloor ducting/conduit/casing atau apa-apa cara yang sesuai dan diluluskan

• Cara ini diperlukan untuk bilik pejabat yang luas, bilik komputer, makmal, woksyop, supermarket dan sebagainya

Jun2002 ITiDi 29

SOKET BILIK KOMPUTERSOKET BILIK KOMPUTER

Bilik komputer selalunya memerlukan bilangan soket 13A yang banyak, oleh itu lebih baik dikhaskan satu DB untuknya. Penggunaan RCCB 30mA mungkin menimbulkan masaalah disebabkan arus bocor yang tinggi, oleh itu RCCB 100mA boleh digunakan.

Jun2002 ITiDi 30

PERLINDUNGAN LITAR AKHIRPERLINDUNGAN LITAR AKHIR

Fius/MCB Kabel Had Kuasa

5/6A 1.5mm² 10 mata lampu/kipas, TCL maksima 1000/1200W

15A 2.5mm² 1 bil s/s/o 13A

20A 2.5mm² 2 bil s/s/o 13A

30A (ring) 2.5mm² 10/Tiada had tetapi dalam ruang 100m persegi

30A (radial)

4.0mm² 6 bil s/s/o 13A

15A 2.5mm² 1 bil cooker unit < 3kW

15A 4.0mm² 1 bil s/o 15A

15A 4.0mm² 1 bil 1.5kW water heater

15A 4.0mm² 1 bil 1.5h.p penghawa dingin

30A 6.0mm² 1 bil 2.5h.p penghawa dingin

30A 6.0mm² 1 bil 3.0h.p penghawa dingin

Jun2002 ITiDi 31

LOKASI MSB, SSB, DBLOKASI MSB, SSB, DB

• MSB (Main Switchboard) hendaklah dekat dengan pusat beban (load centre) untuk mengelakkan susut voltan yang melebehi 4%.

• SSB (Sub-Switchboard) hendaklah digunakan jika sekumpulan beban berada agak jauh dari pusat beban untuk menjimatkan kos kabel dan memudahkan kawalan dan senggaraan.

Jun2002 ITiDi 32

AIR COND & WATER HEATER AIR COND & WATER HEATER POINTPOINT

• Setiap alat tetap elektrik seperti air cond, water heater atau electric cooker litarnya hendaklah dibuat berasingan setiap satunya, satu pemutus litar untuk satu alat tetap sahaja, tidak dibenarkan dua atau lebih didalam litar yang sama

• Air cond pula tidak boleh disambung kepada soket outlet 13A

Jun2002 ITiDi 33

DISTRIBUTION BOARD (DB)

• Jika bilangan lampu dan soket 13A banyak eloklah DB yang berasingan untuk lampu dan soket digunakan bagi memudahkan kerja-kerja senggaraan.

• Penggunaan RCCB tiga fasa tidak digalakkan disebabkan gangguan kepada fasa-fasa lain jika berlaku tripping. Gunakan tiga RCCB satu fasa untuk DB tiga fasa, satu RCCB untuk setiap fasa

Jun2002 ITiDi 34

PERINGKAT AGIHAN BEKALANPERINGKAT AGIHAN BEKALAN

• Bekalan dari TNB/Alatubah/Janakuasa

• Ke Papan Suis Utama (PSU/MSB)

• Ke Papan Suis Kecil (PSK/SSB)

• Ke DB atau beban besar

• Ke beban-beban melalui alat kawalan atau pensuisan

Jun2002 ITiDi 35

JENIS-JENIS PSU/MSB

• Tiada kompartmen

• Sebahagian sahaja berkompartmen

• Sepenuhnya berkompartmen

• Wall mounted

• Pedestal (floor mounted), front access

• Cubicle (front & back access)

• Cubicle (front access only)

Jun2002 ITiDi 36

CUBICLE SWITCHBOARD

Jun2002 ITiDi 37

PEDESTALSWITCHBOARD

Jun2002 ITiDi 38

WALLMOUNTEDSWITCHBOARD

Jun2002 ITiDi 39

PEMILIHAN KABELPEMILIHAN KABEL• Jenis-Jenis Kabel:

– PVC, PVC/PVC, PVC/SWA/PVC– PILC (Paper Insulated Lead Covered)– PILCDSTAS (… Double Steel Tape And

Serving)– XLPE (Cross Link Polyethylene)– XLPE/SWA/PVC– MICC (Mineral Insulated Copper Cable)– FRC (Fire Rated cable)

Jun2002 ITiDi 40

JENIS-JENIS PENDAWAIAN

• Permukaan (surface)• Terbenam (consealed)• Pembuluh permukaan (surface conduit)• Pembuluh terbenam (consealed conduit)• Sesalur (trunking)• Ducting• Dulang (tray)• Riser/duct/trench• Busduct/Ladder

Jun2002 ITiDi 41

PENDAWAIANPERMUKAAN

Jun2002 ITiDi 42

PENDAWAIANTERBENAM

Jun2002 ITiDi 43

PENDAWAIANKONDUIT

Jun2002 ITiDi 44

PENDAWAIAN TRUNKING DAN TRAY

Jun2002 ITiDi 45

SAIZ KABEL Kabel hendaklah cukup saiznya supaya:

– Boleh menanggung arus beban penuh dan arus pusuan (inrush current)

– Keupayaan membawa arusnya melebehi dari keupayaan membawa arus pemutus litar yang mengawalnya

– Susut voltan tidak melebihi 4%

Jun2002 ITiDi 46

KABEL LITAR AKHIRKABEL LITAR AKHIR

Litar Fius/MCB Kabel (mm²) Luas Lantai

Lampu & kipas

5A/6A 1.5 -

Litar gelang

(soket 13A)30/32A 2.5 100m²

Litar radial soket 13A

30/32A 4.0 50m²

Radial soket 13A

20A 2.5 20m²

Jun2002 ITiDi 47

SAIZ KABEL PERLINDUNGANSAIZ KABEL PERLINDUNGAN

Saiz kabel fasa (S) Saiz kabel perlindungan

Kurang dari 16mm² S

16mm² - 35mm² 16mm²

Melebihi 35mm² Separuh dari S

Lebih dari 70mm²

pita tembaga 6mm x 25mm

Jun2002 ITiDi 48

KABEL PENGIKATKABEL PENGIKAT

• Kabel Pengikat (Bonding Conductor) hendaklah sama saiz dengan kabel perlindungan tetapi minima 4.0mm².

• Ia digunakan untuk menyambungan bahagian-bahagian logam berkonduktif dengan terminal bumi sepunya (common earthing terminal) untuk mengujudkan voltan samaupaya.

Jun2002 ITiDi 49

SAIZ KABEL-KABEL LAINSAIZ KABEL-KABEL LAIN

Ib

In = ------------------------ Ca + Cg + Ci

Dimana : Ib = arus beban

Ca = faktur suhu ambient

Cg = faktur kumpulan

Ci = faktur penebat haba

Jun2002 ITiDi 50

SUSUT VOLTANSUSUT VOLTAN

Vd = mV x Ib x L 1000

Vd - jumlah susut voltan (tak melebihi 4%)mV - susut voltan kabel (milivolt/A/m), dari TableI b - arus beban (A) L - panjang kabel (meter)

Jun2002 ITiDi 51

CARA CEPATCARA CEPAT

mV = 1000 x Vd

Ib x L

Dimana nilai Vd maksima ditetapkan dahulu

Jun2002 ITiDi 52

CONTOHCONTOHSatu beban 18kW, 415V, p.f 0.85 berada 90 meter dari MSB. Tentukan saiz kabel jenis PVC multicore tanpa perisai yang sesuai digunakan.

I = 18,000/1.732x415x0.85 = 30ADari jadual 4D1A, IEE 16, column 5 (3 atau 4 kabel tertutup dlm. konduit atau trunking) saiz kabel yang sesuai ialah 6mm²

Jun2002 ITiDi 53

CONTOHCONTOH• Keupayaan membawa arus kabel 6mm²

ialah 36A, oleh itu ia mampu membawa arus tadi (30A)

• Tetapi nilai susut voltannya ialah 6.4 milivolt/ampiar/meter (JADUAL 4D1B, column 6 )

• Jumlah susut voltan Vd = 0.0064V x 30A x 90m = 17.28V (melebihi 4% atau 16.6V), oleh itu kabel 6mm² tidak boleh digunakan

Jun2002 ITiDi 54

CONTOHCONTOH• Oleh itu pilih saiz 10mm² atau 16mm², tetapi cara

ini lambat dan membuang masa• Oleh itu gunakan cara cepat:• mV = 1000 x (susut voltan maksima 16V) = 5.9mV

30A x 90m

Dari JADUAL 4D1B, column no 6, reference method 3 or 4, nilai mV yang diperolehi tadi berada diantara 6.4mV(6mm²) dan 3.8mV(10mm²) dan saiz yang boleh dipilih ialah 10mm² sebab susut voltannya kurang dari 5.9mV. Lebih besar saiz kabel maka lebih kuranglah susut voltannya.

Jun2002 ITiDi 55

SAIZ KONDUITSAIZ KONDUIT

• Saiz konduit G.I atau PVC adalah terhad kepada maksima 32mm dan hanya boleh diisi dengan kabel sebanyak 40% sahaja

• Jadual 12A memberikan faktur kabel untuk konduit tiada bengkok kurang dari 3 meter

• Jadual 12B memberikan faktur kabel untuk konduit untuk digunakan dengan Jadual 12A

• Jadual 12C memberikan faktur kabel untuk konduit melebehi 3 meter

Jun2002 ITiDi 56

SAIZ KONDUITSAIZ KONDUIT

• Gunakan appendix 12 IEE

• Jadual 12A

• Jadual 12B

• Jadual 12C

• Jadual 12E

• Jadual 12F

Jun2002 ITiDi 57

SAIZ-SAIZ KONDUIT SAIZ-SAIZ KONDUIT STANDARDSTANDARD

• 16mm²

• 20mm²

• 25mm²

• 32mm²

Jun2002 ITiDi 58

Jun2002 ITiDi 59

Jun2002 ITiDi 60

CONTOHCONTOHTentukan saiz konduit untuk memuatkan 9 bilangan kabel PVC 1.5mm² stranded, anggapkan konduit terdapat satu bengkokan (one bend)

Dari Jadual 12A, kabel 1.5mm² PVC fakturnya ialah 31, jumlah fakturnya ialah 9 x 31= 279, rujuk table 12D kita dapati angka yang paling hampir ialah 294, oleh itu saiz konduit yang paling sesuai ialah 20mm

Jun2002 ITiDi 61

SAIZ-SAIZ TRUNKINGSAIZ-SAIZ TRUNKING (mm x mm) (mm x mm)

50 x 37.5 75 x 75

50 x 50 100 x 75

75 x 50 150 x 75

100 x 50 100 x 100

150 x 50 150 x 150

150 x 100

Jun2002 ITiDi 62

PAPAN AGIHANPAPAN AGIHAN

• Kabel masuk• Pengasing/Suis Utama Berfius/MCB• RCCB• Palang bas hidup• Fius/MCB• Terminal Neutral• Terminal bumi• Numbering & Labelling

Jun2002 ITiDi 63

PAPAN AGIHAN SATU FASAPAPAN AGIHAN SATU FASA

Jun2002 ITiDi 64

Jun2002 ITiDi 65

Jun2002 ITiDi 66

PAPAN PAPAN AGIHANAGIHANTIGATIGAFASAFASADENGANDENGANSATUSATURCCBRCCB4 KUTUB4 KUTUB

Jun2002 ITiDi 67

Jun2002 ITiDi 68

Jun2002 ITiDi 69

TYPICALTYPICALMAINMAINSWITCHSWITCHBOARDBOARD

Jun2002 ITiDi 70

ONE INCOMING WITH ONE GENSETONE INCOMING WITH ONE GENSET

Jun2002 ITiDi 71

TWO INCOMING WITH ONE GENSETTWO INCOMING WITH ONE GENSET

Jun2002 ITiDi 72

TYPICAL MAIN SWITCHBOARD WITH GENSETTYPICAL MAIN SWITCHBOARD WITH GENSET

Jun2002 ITiDi 73

BUSBAR SYSTEM

• Single busbar system

• Sectionalised single busbar system

• Sectionalised ring busbar system

• Duplicate busbar system

Jun2002 ITiDi 74

KADARAN ARUS BUSBARSaiz Busbar (mm x mm) Kadaran Arus (A)

6.3 x 40 400

6.3 x 50 500

6.3 x 63 600

6.3 x 70 700

6.3 x 80 800

6.3 x 90 900

6.3 x 100 1000

2 x 6.3 x 63 1200

2 x 6.3 x 80 1600

Jun2002 ITiDi 75

MINIMUM CLEARANCE INDOOR BUSBAR OPEN OR ENCLOSED

Voltage (kV)

Between PhaseMin clearance to

earth in airMin clearance to

earth in air

Min ClearanceBetween

phase in air

Min ClearanceBetween

phase in air

Open (in) Enclosed (in) Open (in) Enclosed (in)

0.44 0.75 5/8 1.0 0.75

0.66 1.0 0.75 1.25 1.0

2.2 1.5 1.5 1.5 1.5

3.3 2.0 2.0 2.0 2.0

6.6 2.5 2.5 3.5 3.5

11 3.0 3.0 5.0 5.0

22 5.5 5.5 9.5 9.5

33 8.75 8.75 14 14

Jun2002 ITiDi 76

MINIMUM CLEARANCE OUTDOOR BUSBAR IN AIR (OPEN TYPE)

Voltage (kV)

Between Phase

Min clearance to earth (in)

Min clearance bet. phase (in)

6.6 6 8

11 7 11

22 9 17

33 13 23

Jun2002 ITiDi 77

Jun2002 ITiDi 78

MINIMUM CLEARANCE BETWEEN BUSBAR IMMERSED IN COMPOUND OR OIL

Voltage (kV)

Between PhaseMin clearance to

earth (in)Min clearance bet. phase (in)

0.66 0.5 0.75

3.3 0.5 0.75

6.6 0.75 1.0

11 1.0 1.5

22 1.75 2.5

33 2.5 3.5

Jun2002 ITiDi 79

MELTING POINT OF COPPER

Melting point of copper is at 1,084 degrees Centigrade

Jun2002 ITiDi 80

COPPER VS ALUMINIUM

PROPERTIES CU AL

Weight for equal conductivity 1.0 0.5

Conductivity for equal areas 1.0 0.61

Tensile strength (hard drawn) 1.0 0.4

Hardness (hard drawn) 1.0 0.44

Modulus of elasticity 1.0 0.55

Co-efficient of thermal expansion 1.0 1.39

Melting point 1.0 0.61

Jun2002 ITiDi 81

SISTEM PERLINDUNGANSISTEM PERLINDUNGAN

• Overcurrent (O/C)/Litar pintas• Overload• Earth Leakage (arus bocor kebumi)• Earth Fault (rosak ke bumi)• Lightning• Surge• Single Phasing• Reverse Phase Rotation

Jun2002 ITiDi 82

ALAT PERLINDUNGAN O/CALAT PERLINDUNGAN O/C

• Fius (fius suis, suis fius)

• MCB (miniature c.b)

• MCCB (moulded case c.b)

• ACB (air circuit breaker)

• RCCB (residual current c.b)

• Current Transformer (C.T)

• Relay

• SPD (surge protection device)

Jun2002 ITiDi 83

ALAT PERLINDUNGAN ROSAK ALAT PERLINDUNGAN ROSAK KE BUMIKE BUMI

• Residual Current Circuit Breaker (RCCB)

• Earth Leakage Relay (ELR)

• Earth Fault Relay (E/F)

Jun2002 ITiDi 84

PEMILIHAN ALAT PERLINDUNGANPEMILIHAN ALAT PERLINDUNGAN

• Arus kadaran (current rating)

• kA rating

• Harga

• Mudah disenggara

• Trend terkini

• Praktikaliti/Kesesuaian

• Technical performance

Jun2002 ITiDi 85

FAKTUR FIUSFAKTUR FIUS

• Ialah arus minima yang akan meleburkan elemen fius dibahagikan dengan arus kadaran fius.

• Fius dawai - 2

• Fius katrij - 1.5

• Fius HRC - 1.25 ke 1.5

Jun2002 ITiDi 86

KADARAN FIUS SUISKADARAN FIUS SUIS

• 100A

• 160A

• 250A

• 300A

• 400A

• 600A

Jun2002 ITiDi 87

KADARAN MCBKADARAN MCB

• 6A

• 10A

• 15A

• 20A

• 32A

Jun2002 ITiDi 88

KADARAN MCCBKADARAN MCCB

• 30A 300A

• 60A 400A

• 100A 500A

• 125A 600A

• 150A 800A

• 200A 1000A

• 250A 1200A

Jun2002 ITiDi 89

KADARAN ACBKADARAN ACB

• 600A 3000A

• 800A 3500A

• 1000A 4500A

• 1250A 6300A

• 1600A

• 2000A

• 2500A

Jun2002 ITiDi 90

BUS TIE/BUS COUPLERBUS TIE/BUS COUPLER

Jika sesuatu pemasangan itu mendapat dua atau lebih punca bekalan TNB kedua-dua nya boleh dihubungkan menggunakan bus tie/bus coupler dan hendaklah dari jenis empat kutub. Sistem ini hendaklah dipasang dengan castle key untuk mengelakkan kedua-dua bekalan dari bertembung tanpa synchronising dibuat terlebih dahulu

Jun2002 ITiDi 91

CHANGE OVER CONTACTORCHANGE OVER CONTACTOR

Jika sesuatu pemasangan perlu mempunyai janakuasa tunggusedia bekalannya hendaklah disambungkan kepada MSB menggunakan change over contactor (C.O.C) untuk operasi secara otomatik dan hendaklah dari jenis empat kutub

Jun2002 ITiDi 92

DISKRIMINASIDISKRIMINASI

Menentukan tahap arus atau arus & masa disetiap bahagian litar supaya jika berlaku gangguan bekalan akan melibatkan hanya bahagian yang kecil dan tidak melibatkan bahagian-bahagian lain yang tidak berkaitan.

Jun2002 ITiDi 93

DISKRIMINASIDISKRIMINASI

Jun2002 ITiDi 94

DISKRIMINASIDISKRIMINASI

FAULTFAULT

Jun2002 ITiDi 95

DISKRIMINASIDISKRIMINASIARUS & MASAARUS & MASA

Jun2002 ITiDi 96

PERLINDUNGAN LITAR AKHIRPERLINDUNGAN LITAR AKHIR

• Untuk perlindungan arus lebih/ beban lebih - menggunakan fius berkadaran 5A, 10A, 15A, 20A,30A, 63A atau MCB berkadaran 6A, 10A, 15A, 20A, 32A, 60A

• Untuk perlindungan bocor ke bumi – menggunakan RCCB berkepekaan 30mA atau 100mA

Jun2002 ITiDi 97

TINGKATTINGKATBAWAHBAWAH

Jun2002 ITiDi 98

TINGKATTINGKATSATUSATU

Jun2002 ITiDi 99

TINGKATTINGKATDUADUA

Jun2002 ITiDi 100

Jun2002 ITiDi 101

Jun2002 ITiDi 102

KIRAAN BEBANKIRAAN BEBANItem Qty TCL DF MD (kW)

1x40W(F) 3 3x50W 100% 0.15

2x40W (F) 14 14x50W 100% 0.7

Exhaust fan 6 6x90W 100% 0.54

Soket 13A 9 9x250W 80% 1.8

Air cond 1hp 1 1x1.2kW 100% 1.2

Air cond 2hp 2 2x1.5kW 100% 3.0

Air cond 2.5hp 2 2x1.9kW 100% 3.8

JUMLAH 11.18kW

Jun2002 ITiDi 103

KIRAAN BEBANKIRAAN BEBAN

Jumlah MD = 11.18kW

Arus beban penuh (I):

I = 11,180W ÷ 240V = 46.58A

Jun2002 ITiDi 104

BILANGAN HALA PAPAN AGIHAN

No

Litar

Kadaran Fius/MCB

Beban Kabel

(mm²)

1 6A 7nos 2x40W(F) + 3nos 1x40W(F) 1.5

2 6A 7nos 2x40W(F) 1.5

3 6A 6 nos exhaust fan 1.5

4 6A spare -

5 6A spare -

6 32A(ring cct.) 5nos 13A s/s/o 2.5

7 32A(ring cct.) 4nos 13A s/s/o 2.5

8 32A spare -

9 32A spare -

10 20A 1no 1.0hp air cond point 4.0

11 20A 1no 2.0hp air cond point 4.0

12 20A 1no 2.0hp air cond point 4.0

13 32A 1no 2.5hp air cond point 6.0

14 32A 2no 2.5hp air cond point 6.0

15 32A spare -

16 32A spare -

Jun2002 ITiDi 105

AGIHANAGIHANBEBANBEBANSEIMBANGSEIMBANGANTARAANTARAFASAFASA

Jun2002 ITiDi 106

Jun2002 ITiDi 107

PERLINDUNGAN SUB MAINPERLINDUNGAN SUB MAIN

• Menggunakan Fius Suis (F/S) atau MCCB dengan geganti ELR dan alatubah arus Z

• Menggunakan ACB jika beban sub main adalah besar (600A dan lebih)

• Menggunakan Oil Dash Pot relay

• E/F relay jenis IDMT

Jun2002 ITiDi 108

OILOIL DASHDASH POTPOT RELAYRELAY

Jun2002 ITiDi 109

EARTH LEAKAGE RELAY (ELR)EARTH LEAKAGE RELAY (ELR)

Jun2002 ITiDi 110

IDMTIDMTRELAYRELAY

Jun2002 ITiDi 111

IDMTIDMTRELAYRELAY

Jun2002 ITiDi 112

Jun2002 ITiDi 113

EARTHEARTHFAULTFAULTRELAYRELAY

Jun2002 ITiDi 114

PERLINDUNGAN SOLID PERLINDUNGAN SOLID EARTHINGEARTHING

• Perlindungan earth leakage/earth fault tanpa menggunakan geganti , ELCB atau RCCB

• Hanya menggunakan fius atau MCB

• Sistem pembumian mestilah baik

• Rintangan elektrod bumi mestilah serendah mungkin (< 1 ohm)

• Untuk saiz pemasangan yang kecil

Jun2002 ITiDi 115

RCCB/ELCBRCCB/ELCB

• 13A, 2 kutub, 10mA untuk alat permainan kanak-kanak.

• 40A/43A, 2 kutub, 30mA untuk litar soket alir keluar 13A secara individu atau berkumpulan.

• 60A/63A, 2 kutub, 100mA untuk DB satu fasa lampu, kipas dan soket alir keluar.

• 60A/63A, 4 kutub, 300mA.

Jun2002 ITiDi 116

RCCBRCCB

Jun2002 ITiDi 117

SISTEM PEMBUMIANSISTEM PEMBUMIAN

Sistem pembumian pusat sesuai dan baik digunakan kerana ia memudahkan kerja –kerja senggaraan dan mengelakkan perbezaan voltan diantara elektrod-elektrod bumi

Jun2002 ITiDi 118

PERLINDUNGAN KILATPERLINDUNGAN KILAT

• Bangunan melebihi 2 tingkat atau• Bangunan ditempat tinggi atau• Bangunan dikawasan lapang seperti

sawah padi• Air finial, horizontal conductor, down

conductor, inspection point, earth chamber, earth electrode. Copper tape, Aluminium tape or G.I wire.

Jun2002 ITiDi 119

ARUS/VOLTAN PUSUANARUS/VOLTAN PUSUAN

• Apabila berlaku arus/voltan pusuan (current/voltage surge) peralatan mudah rosak

• Surge suppressor

• Lightning arrester

• Surge diverter

Jun2002 ITiDi 120

LUKISAN ELEKTRIKLUKISAN ELEKTRIK

• Standard symbol

• Schematic diagram

• Workshop drawing

• Wiring diagram

• Layout diagram

• Key plan/Site plan

Jun2002 ITiDi 121

KOD WARNAKOD WARNA

• Merah untuk fasa merah atau wayer hidup

• Kuning untuk fasa kuning

• Biru untuk fasa biru

• Hitam untuk neutral (tiga fasa)

• Coklat untuk wayer hidup (satu fasa)

• Biru untuk wayer neutral (satu fasa)

• Hijau / hijau berjalur kuning untuk bumi

Jun2002 ITiDi 122

KETINGGIAN PERALATANKETINGGIAN PERALATAN

Peralatan Ketinggian

Peralatan tergantung di siling 240cm (8ka)

Peralatan terlekat di dinding 205cm (6ka 9in)

Suis lampu/kipas 145cm (4ka 9in)

Soket alir keluar 13A 145cm (4ka 9in)

Soket alir keluar 13A 30cm (1ka)

Papan agihan 205cm (6ka 9in)

Jun2002 ITiDi 123

P. FACTOR CAPACITOR BANKP. FACTOR CAPACITOR BANK

Power Factor Capacitor Bank perlu dipasang untuk mempastikan faktur kuasa pemasangan tidak rendah daripada 0.85 kerana jika rendah daripada itu pehak TNB akan mengenakan denda kepada pengguna yang terlibat

Jun2002 ITiDi 124

BILL OF QUANTITIES (B.Q)BILL OF QUANTITIES (B.Q)

• Untuk memudahkan membuat anggaran dan menyemak perubahan serta penambahan/pengurangan kuantiti

• Memudahkan pemborong membuat sebutharga kerja

• Mengelakkan keraguan daripada perkara yang kurang jelas

Jun2002 ITiDi 125

B.QB.Q

Jun2002 ITiDi 126

TARIFF ELEKTRIKTARIFF ELEKTRIK

• Caj kemasukan bekalan

• Sumbangan perkhidmatan

• Cagaran

• kWh (unit) digunakan

• kW permintaan maksima (tarif C1)

• Caj faktur kuasa rendah dari 0.85

Jun2002 ITiDi 127

SOALANSOALAN

Berdasarkan lukisan yang diberikan dapatkan TCL dan MD sertakan lakarkan rajah skema SSB bangunan tersebut lengkap dengan saiz kabel, saiz busbar, kadaran arus pemutus litar incoming dan outgoing serta, nisbah c.t dan julat (range) alat-alat pengukuran

Jun2002 ITiDi 128

SENARAI BEBAN SSBSENARAI BEBAN SSBLokasi/Beban MD MCCB

1. Ground floor 19kW 63A

2. First floor 25kW 63A

3. Second floor 13kW 63A

4. Third floor 13kW 63A

5. Air cond central unit 50kW 200A

6. Water pump 5kW 63A

7. Fire fighting pump 5kW 63A

8. Compound lighting 4kW 63A

Jun2002 ITiDi 129

SENARAI BEBAN UNTUK MSBSENARAI BEBAN UNTUK MSB

Bangunan/Beban MD Jarak

1. Blok pentadbiran 120kW 90m

2. Bangunan akan datang 120kW 130m

3. Bengkel 100kW 210m

4. Dewan akan datang 150kW 120m

5. Kantin 8kW 180m

6. Surau 4kW 230m

7. Pam air 5kW 70m

8. Lampu kawasan 4kW 90m

Jun2002 ITiDi 130

MCCB & SAIZ KABELMCCB & SAIZ KABEL

Beban Arus MCCB Kabel V.Drop

1. 120kW 196A 250A 120mm² o.k

2. 120kW 196A 250A 120mm² o.k

3. 100kW 164A 200A 70mm² 95mm²

4. 150kW 246A 300A 150mm² o.k

5. 8kW 14A 63A 16mm² o.k

6. 4kW 6.5A 30A 10mm² o.k

7. 5kW 8A 30A 10mm² o.k

8. 3kW 5A 30A 10mm² o.k

Jun2002 ITiDi 131

KADARAN ACB & BUSBARKADARAN ACB & BUSBAR

• Jumlah MD = 510kW

• I = 835A

• Kadaran ACB = 1250A

• Saiz busbar : 4 x 2 x 6.3mm x 63mm

Jun2002 ITiDi 132

Jun2002 ITiDi 133

QUESTION• A 4 core PVC/SWA/PVC copper cable is to be

installed from SSB A to a 3 phase 415V motor with a full load current of 102A and a p.f of 0.75lagging, along with two similar fixed to a perforated cable tray, where sheaths would be touching. Circuit is to be protected by a BS HRC fuse. Cable is 100m, ambient temp. 30 deg C, voltage drop from MSB up to SSB A is 9V.

• Determine the normal rating of the fuse, size of cable if total voltage drop from MSB to load is not to exceed 4%

Jun2002 ITiDi 134

Jun2002 ITiDi 135

Jun2002 ITiDi 136

Jun2002 ITiDi 137

Jun2002 ITiDi 138

Jun2002 ITiDi 139

Jun2002 ITiDi 140

Jun2002 ITiDi 141

Jun2002 ITiDi 142

Jun2002 ITiDi 143

Jun2002 ITiDi 144

JAWAPAN

• i. Let the design current Ib be the motor full load current, then Ib = 102A, Because In ≥ Ib, choose from the standard rating of BS 88 HRC fuses, therefore the nominal rating of the fuse In = 125A

• ii. Allowed voltage drop from MSB to load is 4% of 415V i.e 16.6V, therefore allowed voltage drop from SSB ‘A’ to the load is only 16.6V – 9V = 7.6V

• From Table 4C1, Ca = 1 (30 C)

• From Table 4B1, Cg = 0.81 (group of three circuits)

• Ci = not applicable

• It = Ix x 1/Ca x 1/Cg x 1/Ci x A

• And Ix = In for BS 88 part 2 HRC fuses

Jun2002 ITiDi 145

Cont.• Therefore It = 125A x 1/1 x 1/0.81 = 154.32A

• From Table 4D4A, column 5, the minimum conductor cross sectional area = 50mm sq.

• And Ita = 163A

• From Table 4D4B, column 4

• (mV/A/m) r = 0.8 miliΩ/m

• and (mV/A/m) x = 0.14 mili Ω/m

• With cos θ = 0.75

• Sin θ = √ 1 – 0.75² = 0.6614

• The voltage drop = (mV/A/m)r cos θ x (mV/A/m) x sin θ x Ib x Length divide by 1000

• ={(0.08 x 0.75) + (0.14 x 0.6614) x 102A x 100m}/1000 = 7.06V

• It does not exceed 7.6v allowed, so that 50mm sq. cable is adequate

•

Jun2002 ITiDi 146

Cont.• iii. Voltage drop = {(mV/A/m) z x Ib x L}/1000

• From Table 4D4B, column 4,

• (mV/A/m) z = 0.81 mili Ω/m and Ib = 102A and L = 100m

• Therefore Vd = {(0.81 x 102 x 100)}/1000 = 8.26V

• 8.26V exceeds that of 7.6V allowed, thus the next bigger size i.e 70mm sq. is selected, so confirm this

• From Table 4D4B, column 4

• (mV/A/m) z = 0.57 mili Ω/m

• Therefore Vd = {(0.57 x 102 x 100)}/1000 = 5.81V

Jun2002 ITiDi 147