Perancangan Bilangan Litar Kecil Akhir

Contoh:

2 x 75W Lampu Pendaflour
2 x 36W Down Light
2 x 65W Kipas Siling
2 x 13A Soket Keluaran

Pelan Lukisan Skema

Litar Kecil Akhir

Kelonggaran Kepelbagaian untuk litar kecil akhir lampu
66% daripada jumlah permintaan

Lampu pendaflour 2 x 75W
2 x 75W  x 1.8 x 66% = 0.7425 A
  240 V

Down Light 2 x 36W
2 x 36W  x 1.8 x 66% = 0.3564 A
  240 V

Kipas Siling 2 x 65W
    2 x 65W__   x 66% = 0.4206 A
240 V x 0.85

Jumlah permintaan arus = 1.5195A

Kelonggaran Kepelbagaian untuk litar kecil akhir soket keluaran (litar jejari)
i) 100% permintaan arus yang terbesar dalam litar         = 20A
ii) +40% permintaan arus di litar lain = (20+20) x 40% = 16A
Jumlah anggaran permintaan arus                                   = 36A

Anggaran kadar alat perlindungan dan kabel di litar utama

Jumlah permintaan arus litar kecil akhir lampu              = 1.5195A
Jumlah permintaan arus litar kecil akhir soket keluaran = 36A
JUMLAH                                                                         = 37.5195A

Jumlah permintaan arus =37.5195A
Kadar alat perlindungan = 40A
Saiz kabel                       = 6.0mm"

MENENTUKAN SAIZ KABEL

 Di dalam sesuatu pemasangan elektrik, semua peralatan yang hendak digunakan dipastikan terlebih dahulu, seperti jenis lampu dan wattnya, motor, alat hawa dingin dan sebagainya. Dengan itu beban kehendak maksima (MD) pemasangan tersebut dapat diketahui.

 Pada umumnya kita menggunakan persamaan berikut untuk mempastikan beban:

P = V_f x I_f x kos θ          (untuk satu fasa)

 P = √3 x V_L x I_L x kos θ (untuk tiga fasa)

           Dimana:      P        = Kuasa (watt) kehendak maksima (M.D)

                             V_f ,V_L  = Voltan fasa atau talian (volt)

                              I_f  , I_L  = Arus fasa atau talian (ampiar)

                              kos θ  = Faktur kuasa

                                                     

Kilo Volt Ampiar (KVA)   = Kilowatt (KW) /Kos θ

 Daripada formula di atas kita boleh tentukan arus yang akan digunakan oleh sesuatu beban. Lanjutan dari itu kita boleh mengetahui kadaran fius yang patut dipakai.

Contoh A:   Berapakah arus sebuah motor 3KW, 415V, faktor kuasa 0.65 mengekor (lagging).

                                  3000

                   I =  ------------------------  =  6.4A

                            √3 x 415 x 0.65

Pada amnya arus permulaan bagi motor ialah tiga kali dari arus beban penuh. Jadi di sini kita gunakan fius 20A.

 Perhatian:   Bagi beban selain daripada motor dan lampu discharge tiada arus permulaan perlu diambil kira. Arus permulaan bagi lampu discharge ialah 1.8 kali ganda dari arus beban penuhnya.

 Apabila ukuran dan jenis fius dan jenis kabel telah dipastikan, perkara berikut terpaksa diambil kira sebelum saiz kabel sebenarnya boleh dipastikan:

a.     Suhu ambient kabel itu akan alami (faktor suhu) C_a

b.     Bilangan kabel akan terhimpun (faktor kumpulan) C_g

c.      Faktur penebatan haba (C_i)

d.     Faktur fius (C_f)

Oleh itu kiraan menentukan saiz kabel menjadi seperti berikut:

                                       I_n

                              --------------------

                              C_a x C_g x C_i x C_f

Dimana:

                   I_n       -        Kadaran arus pelindung (Fius/MCB)

                   C_a      -        Faktur suhu ambient

                   C_g      -        Faktur kumpulan

                   C_i      -        Faktur penebatan haba

                   C_f      -        Faktur fius

Jika fius jenis BS 88 atau BS 1361 atau pemutus litar jenis BS 3871 part 2 atau BS 4572 part 2 digunakan, untuk menentukan saiz kabel, bahagikan arus nominal alat pelindung (fius atau pemutus litar itu) dengan faktor suhu (Jadual 4C1). Jika kabel itu terhimpun dengan beberapa kabel yang lain bahagikan juga arus nominal alat pelindung dengan fakta dari Jadual 4B1.

 Jika fius jenis separa tertutup (semi-enclosed) BS 3036 digunakan, untuk menentukan saiz kabel, bahagikan arus nominal alat pelindung dengan faktor dari Jadual 4C2.

 Jika kabel itu terhimpun dengan beberapa kabel yang lain bahagikan juga arus nominal alat pelindung dengan faktor dari Jadual 4B1dan 0.725 (faktur fius untuk semi-enclosed fuse). Faktur fius untuk fius-fius jenis lain ialah 1.

 Contoh B:

           Daripada contoh A, arus nominal yang mengalir ialah 6.4A. Katakan kita akan menggunakan kabel jenis multicore PVC non-armoured (rujuk Jadual 4D2A). Bilangan kabel yang akan terhimpun ialah 4 i.e fasa merah, kuning, biru dan neutral. Katakan suhu sekitar 35^o C.

                                        6.4             

Oleh itu       I   =   --------------------  = 10.5A

                                 0.94 x 0.65

 Dari Jadual 4D2A column 5 (enclosed in conduit or trunking), saiz kabel yang sesuai ialah 1mm²  atau dari segi praktikal saiz 1.5mm² digunakan.

 Susut Voltan

Bagi beban yang jauh dari punca bekalan, faktor kesusutan voltan mesti diambil kira. Peratusan kesusutan voltan maksima yang dibenarkan oleh peraturan IEE ke 16 ialah 4% dari voltan di punca bekalan (9V bagi bekalan satu fasa dan 16.6V bagi tiga fasa). Formula susut voltan V_d ialah seperti berikut:

          V_d = mV x I x L

                     1000

          dimana:       V_d      - susut voltan

                             mV    - susut voltan/Ampiar/meter

                             I        - arus litar (Ampiar)

                             L       - panjang konduktor (meter)

Nilai susut voltan yang diberi di dalam Jadual 4D1B adalah di dalam milivolt bagi arus satu ampiar mengalir melalui 1 meter pengalir tersebut (mV/A/m).

Contoh C :  

(i) Katakan suatu litar disambung kepada bekalan 240V dan membawa arus 20A sejauh 100 meter.

 Jadi Ampiar-meter = 100 x 20 = 2000 ampiar-meter

 Rujuk Jadual 4D2A di bawah ruangan “current carrying capacity” dan katakan kita hendak menggunakan kabel 4mm².

 Kesusutan voltan bagi kabel ini ialah 9.5mV/A/m (Jadual 4D2B). Oleh itu kesusutan voltan bagi 2000 Ampiar-meter ialah:

           (9.5 x 2000) ÷ 1000 = 19V

 Jadi kabel ini tidak boleh digunakan kerana kesusutan voltan 19V adalah lebih tinggi daripada 9V yang dihadkan.

 Oleh itu cuba kita gunakan kabel yang lebih besar iaitu 16mm².

 Kesusutan voltannya ialah:     (2.8mV x 2000) ÷ 1000 = 5.6V

 Maka bagi arus 20A yang terpaksa mengalir sejauh 100 meter kita perlu menggunakan kabel berukuran 16mm² walaupun kabel 4mm² sudah boleh membawa arus sebesar 20A.

Contoh C:   (ii)

 Litar bagi satu lampu kawasan mempunyai jarak di antara lampu 30m. Tiap-tiap lampu ialah 400W MBf.

 Oleh itu arus bagi satu lampu = 400W ÷ (240V x 0.8) = 2A

30 x 2   =   60 ampiar- meter

30 x 4   = 120 ampiar- meter

30 x 6   = 180 ampiar- meter

30 x 8   = 240 ampiar- meter

30 x 10 = 300 ampiar- meter

 Katakan kita cuba menggunakan kabel dari Jadual 4D2A dan saiz kabel 6mm².

 Oleh itu kesusutan voltan ialah:

 Ampiar-meter       x        mV

  60A                     x        6.4mV        =       0.384

120A                    x        6.4mV        =       0.768

180A                    x        6.4mV        =       1.152

300A                    x        6.4mV        =       1.920

                                                                   4.224volt

                                                           
Oleh itu kabel yang digunakan ialah 6mm². Fius yang kita gunakan ialah 10A. Katakan suhu sekitar ialah 40 darjah C, oleh itu faktur suhu = 0.87. Himpunan kabel ialah 4, faktur kumpulan = 0.65

Oleh itu,   Arus bersamaan      10 ÷ (0.87 x 0.65) = 17.7A

Oleh itu kabel 6 mm² boleh digunakan.

Fius jenis BS 88 part 2: ialah fius yang mempunyai kadaran arus sama atau kurang dari 63A, ianya tidak perlu beriaksi (operate) apabila ia membawa arus 1.2 kali ganda ia terkadar selama 1 jam.

 Masa 1 jam ini ditakrifkan sebagai “Conventional time”  dan bagi higher rated arus ianya ditingkatkan kepada 4 jam. Fius jenis ini mesti beriaksi didalam masa “conventional time” apabila ia membawa arus 1.6 kali ganda kadaran arusnya.

Miniature circuit breaker jenis BS 3871 diperlukan oleh British Standard untuk tidak beraksi apabila berterusan membawa arus kadarannya. Ia diperlukan untuk terpelantik (trip) di dalam masa 1 jam jika arus yang mengalir 1.5 kali ganda kadaran arusnya (untuk kadaran arus hingga dan termasuk 10A) atau 1.35 kali ganda arus kadarannya (untuk kadaran arus melebihi 10A).

1.                  SAIZ KABEL

 Saiz kabel litar akhir adalah mengikut standard yang ditetapkan. Saiz kabel-kabel lain adalah mengikut arus kehendak maksima yang akan mengalir dan persekitaran yang kabel itu akan alami. Saiz kabel yang standard didalam pasaran adalah seperti didalam jadual IEE.

  

Fius/MCB (A)	Saiz kabel mm persegi	Had kuasa
5/6A	1.5	10 bil mata lampu & kipas, TCL tidak lebih 1000watt/1200watt
15A	2.5	1 bil suis salur keluar 13A
20A	2.5	2 bil suis salur keluar 13A
30A  (gelang)	2.5	10 bil suis salur keluar 13A didalam kawasan 100m persegi
30A  (jejari)	4.0	6 bil suis salur keluar 13A
15A	2.5	1 bil unit pemasak tidak lebih 3KW
30A	4.0	1 bil unit pemasak tidak lebih 8KW
15A	4.0	1 bil mata pemanas air 1.5KW
15A	4.0	1 bil alat hawa dingin 1.5HP
30A	6.0	1 bil alat hawa dingin 1.75 hingga 2.5HP

Jadual 1 - Jadual Fius dan Kabel Litar Akhir

Pemutus Litar

Bekalan kuasa yang diterima oleh pengguna dari pihak pembekal ( TNB ) mengandungi 2 jenis bekalan kuasa. Bekalan kuasa pertama adalah bekalan kuasa Fasa Tunggal ( 240v/50hz ) manakala bekalan kedua adalah bekalan kuasa tiga fasa ( 415/50hz )

Pemutus Litar
Tujuan: melindungi litar elektrik, harta benda dan pengguna dari kebakaran, kerosakan dan kecederaan  yang membawa maut.
Jenis pelindungan elektrik:
i.   Pelindungan litar pintas
ii.  Pelindungan arus bocor ke bumi
iii. Pelindungan arus beban lebih
iv.  Pelindung Kilat.

Litar pintas adalah kerosakan disebabkan pertemuan diantara pengalir hidup dengan hidup yang lain atau hidup dengan neutral. Kadaran arus meningkat 10 hingga 50 kali ganda daripada arus yang terkadar dalam litar.
Alat Pelindungan : Fius dan Pemutus Litar ( MCB, MCCB )

Arus bocor ke bumi adalah kerosakan disebabkan kebocoran arus dimana ia berlaku disebabkan pengalir hidup atau neutral yang bersentuhan secara langsung atau tidak ke kerangka logam bagi peralatan elektrik atau beban ( load ).
Alat pelindung: Pemutus litar bocor ke bumi ( RCCB ) , Earth Fault Relay ( ELR )

Arus beban lebih adalah satu kesan dimana arus yang berlebihan mengalir pada beban atau pemasangan yang mana kesan ini tidak cukup tinggi untuk memutuskan fius atau pemutus litar tetapi boleh merosakan peralatan dan litar pemasangan elektrik yang tersambung.
Alat Perlindungan: Geganti beban lampau

Jenis Fius
-Fius boleh dawai semula
-Fius Katrij/kartus
-Fius pemutus tekanan tinggi ( HRC )
Kadaran Fius
•1, 2, 4, 6,10,15,20,25,30,50,60,80,100,150,160 dan 200


Jenis Pemutus Litar
-Pemutus litar kenit ( MCB –miniature circuit breaker )
-Pemutus Litar bekas beracuan ( MCCB –molded case circuit breaker )
-Pemutus litar Udara ( ACB – Air circuit breaker )
-Pemutus Litar Hampagas ( OCB )


Pemutus litar kenit (MCB) ialah sebuah alat mekanikal yang padu digunakan untuk menyambung dan memutuskan sebuah litar dalam kadaran biasa dan juga luar biasa secara otomatik. Pemutus ini dikelaskan dalam B.S 3871 di mana bekasnya tertutup rapat bagi melindungi mekanisma dan ciri-ciri masa/arus yang tidak boleh diubah-ubah ( telah ditetapkan oleh pembuat )
•Binaan
- Sebuah mekanisma penyusisan ( on,off, reset )
- Sebuah alat pelantikan automatik
- Sebuah alat pemadam arka
- Sebuah alat tetap dan bergerak
Kadaran Arus – 6A,10A,15A,20A,25A,30A,32A,40A,50A,60A,63A,75A,80A hingga 100A
Kadaran voltan 240 hingga 415 volt.