3.2 Penjana, Penghantaran Dan Pengagihan Tenaga Elektrik [PDF]

Citation preview

3.2 Penjana, penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik



3.2.1 Fungsi penjana Penyendal (QR) - https://ms.wikipedia.org/wiki/Penjana_elektrik - maksud penjana Penjana adalah satu peranti yang digunakan untuk menjanakan tenaga elektrik. Dalam penghasilan tenaga elektrik, penjana elektrik berfungsi sebagai peranti yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Konsep asas kepada penjanaan elektrik adalah dengan pemotongan pengalir penjana ke atas medan magnet atau lebih dikenali sebagai aruhan elektromagnet. Aruhan elektromagnet ini boleh didefinisikan sebagai penghasilan daya elektromagnet (electromagnetik force, e.m.f) atau dikenali juga dengan daya gerak elektrik (d.g.e) di dalam pengalir. Apabila wujudnya pergerakan relatif pengalir yang merentasi atau memotong medan magnet, maka arus teraruh akan terhasil di dalam pengalir tersebut. Hukum aruhan Faraday boleh menerangkan dengan lebih jelas tentang perkara tersebut. Lazimnya, terdapat dua jenis penjana iaitu penjana arus terus (AT) dan penjana arus ulangalik(AU).



Penyendal(info) Hukum faraday https://ms.wikipedia.org/wiki/Hukum_aruhan_Faraday Penyendal(video) hukum faraday - https://youtu.be/S0wbEl7caTY



1.2.2 Prinsip asas kendalian penjana AT dan AU Seperti yang dijelaskan sebelum ini, terdapat dua jenis penjana iaitu penjana arus terus(AT) dan penjana arus ulang-alik(AU). Kedua-dua penjana ini mempunyai prinsip asas kendalian yang berbeza. Gambarajah xxx menunjukkan perbezaan pada prinsip kendalian penjana AT dan penjana AU.



Gambarajah xxx menunjukkan perbezaan pada prinsip kendalian penjana AT dan penjana AU.



(a) Penjana arus terus Penjana arus terus adalah peranti yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik arus terus(AT). Penjana AT terdiri daripada beberapa bahagian utama untuk berfungsi sebagai penjana. Terdapat beberapa bahagian utama dalam binaan sesebuah penjana AT.



Binaan penjana AT 



(a) Angker – lapisan besi berlapis yang bertebat berbentuk silinder yang mempunyai lubang (b) Kutub utamateras besi berlapis alur untuk menempatkan belitan yang dililit menjadi elektromagnet. angker (ganti fungsi bar magnet



Perlu di lukis semula



(c) Penukar tertib – temberengtembereng kuprum yang diletakkan diatas aci angker.



(d) Berus karbonpenyambung litar angker ke punca keluaran bekalan AT.



Fungsi bahagian utama dalam penjana AT diterangkan seperti dalam jadual dibawah. Bil 1. 2.



Bahagian Kutub utama Angker



3.



Penukar tertib



4.



Berus karbon



Fungsi Menghasilkan medan utama Memotong medan magnet untuk menghasilkan daya gerak elektrik (d.g.e) Punca tamatan bagi belitan pengalir angker. Menukarkan voltan arus ulang-alik(AU) yang terjana kepada voltan keluaran arus terus(AT) Penyambung litar angker ke punca keluaran bekalan AT



Prinsip Kendalian penjana AT



Penyendal (video) DC generator - https://youtu.be/gYiI6i9Zq4Y







Penyendal (info) - Sebagai info tambahan, terdapat pelbagai jenis penjana AT diantaranya ialah Penjana teruja pisah/asing, Penjana teruja diri ( penjana belitan siri, penjana belitan pirau dan penjana belitan majmuk) dan Penjana majmuk (penjana majmuk sambungan pirau pendek dan penjana majmuk sambungan pirau panjang).



(b) Penjana arus ulang-alik Sama seperti penjana AT, penjana arus ulang-alik juga adalah peranti yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik arus ulang-alik (AU). Malah binaan penjana AU juga terdiri daripada beberapa bahagian utama yang hamper sama dengan penjana AT. Bahagian yang berbeza ialah pada penukar tertib digantikan dengan punca…………………



Binaan penjana AT 



Perlu di lukis semula gambar untuk penjana AU



(f) – temberengtembereng kuprum yang diletakkan diatas aci angker.



(d) Angker – lapisan besi berlapis yang bertebat berbentuk silinder yang mempunyai lubang (e) Kutub utamateras besi berlapis alur untuk menempatkan belitan yang dililit menjadi elektromagnet. angker (ganti fungsi bar magnet



(d) Berus karbonpenyambung litar angker ke punca keluaran bekalan AT.



Fungsi bahagian utama dalam penjana AT diterangkan seperti dalam jadual dibawah. Bil 1. 2.



Bahagian Kutub utama Angker



3. 4.



Berus karbon



Fungsi Menghasilkan medan utama Memotong medan magnet untuk menghasilkan daya gerak elektrik (d.g.e) Punca tamatan bagi belitan pengalir angker menghasilkan voltan arus ulang-alik(AU) Penyambung litar angker ke punca keluaran bekalan AT



Lukis semula..



3.2.3 Mencerakinkan proses penjanaan, penghantaran dan pengagihan elektrik kepada pengguna domestik dan industri.



Sistem pembekalan tenaga elektrik perlu melalui tiga peringkat penting iaitu penjanaan tenaga elektrik di stesen janakuasa, penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik. Tenaga elektrik yang dihasilkan oleh stesen janakuasa elektrik dinamakan sebagai sistem penjanaan. Tenaga elektrik akan dibekalkan secara pukal ke kawasan yang memerlukan tenaga elektrik. Penghantaran bekalan tenaga elektrik ini biasanya melalui jarak yang jauh kerana pada kebiasaannya kedudukan stesen janakuasa elektrik juga terletak jauh. Sistem ini dinamakan sebagai sistem penghantaran dan ia juga dikenali sebagai grid nasional. Manakala pengagihan tenaga elektrik yang bermula dari pencawang masuk utama hingga ke punca pengguna dikenali sebagai sistem pengagihan. Gambarajah xxx menunjukkan konsep sistem pembekalan tenaga elektrik. sistem penjanaan



1 2



3



Gambarajah xxx menunjukkan konsep sistem pembekalan tenaga elektrik. Lukis semula a) Penjanaan tenaga elektrik Terdapat tiga jenis stesen janakuasa elektrik utama di negara kita iaitu stesen janakuasa hidro, stesen janakuasa terma dan stesen janakuasa gas. Stesen



janakuasa elektrik berupaya menghasilkan voltan diantara 10.5 kV hingga 11.0 kV. Walau bagaimanapun nilai tersebut ditetapkan pada 11 kV untuk memudahkan pelarasan nilai voltan. Sebahagian stesen janakuasa elektrik lain mampu mengeluarkan tenaga elektrik sehingga 22 kV dan 33 kV. Terdapat dua jenis sumber tenaga yang boleh menghasilkan tenaga elektrik iaitu sumber tenaga lestari seperti tenaga hidro, angin, suria, ombak, pasang surut, insinerator dan sumber tenaga tidak boleh diperbaharui seperti arang batu, minyak diesel, gas, dan nuklear. b) Penghantaran tenaga elektrik Sistem penghantaran elektrik bermula daripada voltan 11 kV yang dihasilkan oleh stesen janakuasa elektrik yang disalurkan ke pengubah langkah naik iaitu di pencawang masuk utama. Pengubah ini mampu menaikkan voltan sehingga ke 132 kV, 275 kV dan 500 kV bagi tujuan penghantaran tenaga elektrik dalam jarak yang jauh. Tujuan utama menaikkan voltan penghantaran adalah untuk merendahkan arus bagi tujuan mengurangkan kehilangan kuasa elektrik(power losses) melalui pelepasan haba. Selain itu, penggunaan saiz kabel penghantaran juga dapat dikurangkan. Di Malaysia, talian penghantaran daripada setiap stesen janakuasa elektrik utama saling dirangkaikan dan dikenali sebagai Grid Nasional. Talian penghantaran ini juga dipasang pada ketinggian tertentu menggunakan menara pilon bagi tujuan keselamatan. 



Penyendal (gambar) - menara pilon – dibuat daripada logam untuk menyokong kabel penghantaran.



 c) Pengagihan tenaga elektrik Proses pengagihan tenaga elektrik bermula dari pencawang masuk utama hingga ke punca pengguna. Voltan penghantaran yang tinggi diturunkan ke nilai 33 kV dan 11 kV oleh pengubah langkah turun yang terletak di pencawang masuk utama bagi tujuan pengagihan kepada pengguna. Bagi pengguna industri berat, voltan 33 kV dan 11 kV dibekalkan terus bagi penggunaan tenaga yang besar. Bagi pengguna sederhana dan kecil, voltan diturunkan lagi sehingga 415 V dan 240 V oleh pengubah langkah turun di pencawang pengagihan. Biasanya pengagihan voltan bekalan ke punca pengguna dilakukan dengan menggunakan kabel bawah tanah dan talian atas. Voltan bekalan 415 V dikenali sebagai voltan bekalan 3 fasa 4 dawai kerana mempunyai 3 punca hidup dan satu punca neutral. Manakala voltan bekalan



240 V dikenali sebagai voltan bekalan 1 fasa 2 dawai kerana mempunyai 1 punca hidup dan 1 punca neutral. Warna yang berbeza pada fasa pula digunakan untuk membezakan setiap fasa seperti fasa merah, fasa kuning dan fasa biru. Penyendal (gambar) – Talian 3 fasa dan 1 fasa



Ringkasan proses sistem penjanaan, pengantaran dan pengagihan tenaga elektik kepada pengguna. Sistem Penjanaan Tenaga elektrik yang dihasilkan oleh stesen janakuasa elektrik di namakan sebagai sistem penjanaan



Sistem Penghantaran Sistem penghantaran tenaga elektrik daripada stesen janakuasa elektrik di hantar ke pengubah injak naik(step up transformer) untuk penghantaran voltan tinggi tiga fasa melalui stesen sub voltan tinggi. Sistem penghantaran ini menghantar tenaga elektrik secara pukal dan sistem ini juga dikenali sebagai grid nasional.



Sistem Pengagihan Bekalan tenaga elektrik yang diterima daripada sistem penghantaran di hantar ke pengubah injak turun(step down transformer)iaitu dari stesen sub voltan tinggi ke voltan sederhana bagi keperluan pengguna kuasa sederhana iaitu bekalan neutral dan tiga fasa voltan sederhana. Seterusnya dari sub voltan sederhana diagihkan pula kepada pengguna voltan rendah iaitu bekalan neutral fasa tunggal bagi pengguna kuasa kecil dan domestik.



3.2.4 Menentukan keutamaan penggunaan sistem 3 fasa dan 1 fasa bagi pengguna domestik dan industri berdasarkan peraturan IEE – akta Terdapat beberapa perkara yang perlu diambil kira sebelum menentukan keutamaan penggunaan sistem 3 fasa dan satu fasa. Diantaranya adalah seperti berikut: a) Rujukan peraturan Semua proses pendawaian dari perancangan sehingga pemasangan pendawaian perlu mematuhi semua peraturan yang telah ditetapkan. Kerja-kerja pendawaian oleh juruelektrik di bangunan hendaklan mematuhi kehendak peraturan-peraturan berikut: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Akta Bekalan Elektrik 1990, Akta 447 dan Akta Suruhanjaya Tenaga 2001; Peraturan-peraturan Elektrik 1994 dan pindaan-pindaanya; Malaysia Standard MS IEC 60364 ‘Electrical Installation of Buildings’ MS 1979:2007 Electrical Installations of Building – Code of Practice; MS 1936:2006 Electrical Installations of Building – Guide To MS IEC 60364; TNB Electricity Supply Application Handbook; ‘Garis panduan pendawaian lektrik di bangunan kediaman’ Suruhanjaya Tenaga







Penyendal (info) – IEC (international…



b) Kehendak peraturan Peraturan 11(1), Peraturan-Peraturan Elektrik 1994 telah mensyaratkan semua pendawaian, tambahan pendawaian atau pendawaian semula yang hendak dijalankan oleh Kontraktor Elektrik atau Unit Pendawaian Elektrik perlu mendapat kelulusan bertulis dari pemegang lesen atau pihak berkuasa bekalan.



c) Kepentingan piawaian Kesemua piawaian yang telah ditetapkan didalam peraturan mestilah dipatuhi dan diamalkan oleh setiap juruelektrik dan pendawai bagi memastikan keselamatan pengguna, harta benda dan haiwan ternakan daripada kejutan elektrik, melecur, kebakaran dan kemalangan. Piawaian ini juga adalah untuk menjamin kerja-kerja pendawaian yang dilakukan adalah mengikut spesifikasi dan piawaian yang telah ditetapkan bagi menjamin kepentingan berikut: Perlindungan Keselamatan Pengguna



Keselamatan Pepasangan pendawaian



Kepentingan mematuhi piawaian



keselamatan bangunan keselamatan kerja-kerja pendawaian tambahan dan ubah suai



Keselamatan kerja-kerja penyenggaraan pendawaian



keselamatan kerjakerja mengesan kerosakan untuk baik pulih



d) Mereka bentuk pendawaian dalam penentuan fasa Sebelum menentukan keutamaan penggunaan sistem 3 fasa dan 1 fasa bagi pengguna domestik dan industri, keperluan terhadap rekabentuk pendawaian perlu dilakukan terlebih dahulu. Perkara pertama dalam proses mereka bentuk pendawaian bagi menentukan keutamaan penggunaan sistem 3 fasa dan 1 fasa ialah dengan mengadakan lawatan tapak untuk mengenalpasti keadaan persekitaran, jenis bangunan dan langkah perlindungan. Disamping itu, lawatan tapak juga dapat mengenalpasti keperluan sebenar beban pengguna, mengira permintaan beban maksimum dan mengenalpasti pelan, lukisan serta spesifikasi bangunan. Selain itu, perbincangan dengan pengguna berkaitan juga penting bagi mendapatkan maklumat berkenaan dengan keperluan pemasangan dan keperluan penggunaan beban maksimum pengguna pada masa akan datang.



Lawatan tapak perlu dilakukan bertujuan untuk menentukan:-



i. kelengkapan elektrik yang sesuai digunakan



ii. permintaan beban maksimum



iv. jenis pendawaian



iii. bekalan masuk, fasa tunggal atau fasa tiga



v. susunatur kelengkapan



Maklumat berkaitan keperluan maksimum beban pengguna ini dapat menentukan pemilihan fasa pendawaian yang sesuai bagi pengguna domestik dan industri. Dalam peraturan MS IEC 60364-1:2003 Fasal 311 telah menjelaskan mengenai keperluan pengiraan permintaan maksimum beban dalam ampere bagi setiap litar akhir suatu pendawaian. Ini bertujuan supaya rekabentuk pepasangan pendawaian yang ekonomi, berdaya harap dan dalam had voltan susut yang dibenarkan. Faktor kepelbagaian(Diversity factor) boleh diambil kira untuk mengira permintaan beban maksimum. Kesemua pengiraan keperluan arus maksimum setiap litar perlu disediakan dengan lengkap. Butiran ini dapat menunjukkan keperluan arus bagi setiap fasa dalam ampere dan juga membantu dalam menentukan penggunaan saiz kabel. Peraturan 11(2), Peraturan-Peraturan Elektrik 1994 adalah untuk menghitung permintaan arus dan perlu merujuk pada Jadual Ketiga (Jadual A dan B). Jadual xxx menunjukan kepelbagaian mengikut jenis pemilikan bangunan.



Contoh faktor kepelbagaian mengikut jenis pemilikan bangunan.







Penyendal(info) – Tahukah anda mengapa faktor kepelbagaian diperlukan?



Ini adalah kerana dalam sesuatu pemasangan pengguna, tidak semestinya semua kelengkapan elektrik digunakan serentak pada satu masa. Contohnya, jarang sekali pengguna memerlukan atau menggunakan lampu, televisyen, pemanas air, dapur elektrik, seterika dan lain-lain dalam satu masa yang sama. Oleh itu, arus maksimum yang mengalir di dalam pengalir litar adalah kurang daripada jumlah arus yang dijangkakan bila kesemua alat kelengkapan elektrik digunakan serentak. Jadi adalah tidak ekonomik sekiranya kita menggunakan kabel, suis, pengasing dan sebagainya, dengan hanya berpandukan pada permintaan maksimum arus beban dalam pemasangan. Bagi tujuan ini, faktor kepelbagaian dibenarkan tetapi hendaklah berlandaskan kepada jadual B Peraturan-Peraturan Elektrik 1994.



e) Permintaan beban maksimum Bagi memudahkan pemahaman berkenaan cadangan beban pengguna, pengiraan permintaan beban maksimum perlu dilakukan. Pengiraan beban ini lebih dikenali sebagai jumlah beban tersambung(Total Connected Load). Standard MS IEC 60364 tidak menunjukkan secara langsung kaedah pengiraan mencari jumlah beban tersambung(Total Connected Load). Walau bagaimanapun, kaedah pengiraan beban adalah berdasarkan Jadual A dan B yang terdapat didalam Peraturanperaturan Elektrik 1994. Contoh pengiraan jumlah beban tersambung boleh menerangkan perbezaan keperluan beban pengguna bagi menentukan pemilihan fasa yang sesuai. Contoh 1 merujuk kepada pengiraan permintaan beban maksimum bagi kesesuaian penggunaan sistem 1 fasa dan Contoh 2 merujuk kepada pengiraan permintaan beban maksimum bagi kesesuaian penggunaan sistem 3 fasa. Jadual xxx menunjukkan Jadual B (Kelonggaran bagi kepelbagian). Jadual B (Kelonggaran bagi kepelbagaian)



Tujuan litar akhir disambungkan daripada konduktor atau gear suis yang padanya kepelbagaian terpakai



1.



Lampu



2.



Kuasa



3.



Perkakas memasak



Pepasangan individu rumahtangga, termasuk blok kediaman individu 66% daripada jumlah permintaan arus 100% daripada jumlah permintaan arus sehingga 10 Ampere + 50% daripada manamana permintaan arus yang melebihi 10 Ampere 10 Ampere + 30% f.l perkakas memasak yang disambungkan melebihi 10 Ampere + 5 Ampere jika air keluar digabungkan dalam unit.



4. Pemanasan air (jenis sertamerta)*



100% f.l perkakas terbesar + 100% f.l perkakas kedua terbesar + 25% f.l perkakas yang tinggal



5.



Pemanas air (dikawal termostat)



Kepelbagaian tidak dibenarkan



6.



Susunan standard litar akhir menggunakan air keluar soket



100% daripada permintaan terbesar + 40% daripada permintaan arus bagi tiap-tiap litar lain.



7.



Alir keluar soket selain daripada yang termasuk dalam 6 di atas dan kelengkapan pegun selain daripada disenaraikan di atas.



100% daripada permintaan arus daripada poin penggunaan terbesar + 40% daripada permintaan arus bagi tiap-tiap poin penggunaan yang lain.



Jadual xxx menunjukkan Jadual B (Kelonggaran bagi kepelbagian). i)



Contoh 1: Pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) yang sesuai untuk sistem bekalan 1 fasa



Sebuah rumah kediaman jenis setingkat digunakan sebagai sampel untuk membuat contoh pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) yang sesuai untuk sistem bekalan 1 fasa. Jadual 1xxx menunjukkan anggaran pengiraan jumlah beban tersambung bagi bangunan kediaman jenis setingkat tersebut.



Jadual 1xxx – Anggaran pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) bagi bangunan kediaman setingkat.



Keputusan anggaran pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) bagi bangunan kediaman setingkat: a) b) c) d) e)



Arus maksimum Arus anggaran Saiz kabel utama Saiz suis utama Saiz PLBB (RCCB)



= 83.1 Ampere = 55.5 Ampere = 10 mm2 PVC = 60 Ampere = 60 Ampere/Kepekaan 0.1 A SPN



ii)



Contoh 2: Pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) yang sesuai untuk sistem bekalan 3 fasa



Untuk contoh 2, pengiraan sebuah rumah kediaman jenis 2 tingkat digunakan sebagai sampel untuk membuat contoh pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) yang sesuai untuk sistem bekalan 3 fasa. Jadual 2xxx menunjukkan anggaran pengiraan jumlah beban tersambung bagi bangunan kediaman jenis setingkat tersebut.



Jadual 2xxx – Anggaran pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) bagi bangunan kediaman 2 tingkat.



Keputusan anggaran pengiraan jumlah beban tersambung(Total Connected Load) bagi bangunan kediaman 2 tingkat: a) b) c) d)



Arus maksimum Arus anggaran Saiz kabel utama Saiz suis utama



= 97.6 Ampere = 60.3 Ampere = 10 mm2 PVC/swa/PVC kabel = 1. Tingkat bawah 60 Ampere 2. Tingkat atas 30 Ampere e) Saiz PLBB (RCCB) = 1. Tingkat bawah 63 Ampere/Kepekaan 0.1 A TPN 2. Tingkat atas 30 Ampere/Kepekaan 0.1 A TPN



f) Kesan terhadap pemilihan fasa yang tidak tepat Anggaran penggunaan arus maksimum bagi sistem bekalan 1 fasa atau fasa tunggal domestik mestilah tidak melebihi 60 Ampere. Tetapi arus maksimum yang mampu ditampung untuk pendawaian 1 fasa biasanya adalah 80 Ampere. Kejadian bekalan elektrik terganggu berkemungkinan akan kerap berlaku akibat penggunaan arus yang melebihi arus yang dicadangkan. Penggunaan kadaran(rating) yang betul pada papan agihan DB(Distribution board) dapat mengelakkan kejadian bekalan elektrik terputus(trip) ini berlaku. Tetapi ketika penggunaaan maksimum, kemungkinan akan berlakunya ketidakstabilan voltan. Contohnya, ketika menghidupkan penyaman udara(aircond), mungkin terdapat kejadian lampu akan menjadi sedikit malap selama beberapa saat. Keadaan ini boleh adalah dianggap normal disebabkan ketidakstabilan voltan dan penggunaan arus yang melebihi nilai maksimum. Selain itu, penggunaan arus yang melebihi had maksimum juga boleh membahayakan pengguna, peralatan dan pendawaian elektrik yang terdapat didalam bangunan. Syarikat Tenaga Nasional Berhad(TNB) juga sangat menggalakkan penukaran fasa jika penggunaan sistem bekalan fasa tunggal tidak mencukupi. TNB akan menaik taraf sistem bekalan 1 fasa ke sistem bekalan 3 fasa jika terdapat kejadian seperti ketidakstabilan voltan. Ini kerana kesan daripada ketidak seimbangan voltan ini akan meningkatkan beban pada pengubah(transfomer) pencawang dan menjadikannya tidak stabil. Kebarangkalian berlaku kerosakan kabel dan kejadian trip berlaku di stesen pencawang akan meningkat. Jika keadaan ini berlaku, kos penyelenggaraan akan meningkat. Ketidak seimbangan voltan ini juga sebenarnya menyebabkan pengguna membayar bil elektrik yang tinggi. Ini kerana surcaj yang dikenakan oleh syarikat pembekal tenaga elektrik iaitu TNB. Ini disebabkan had Angkadar Kuasa (Power Factor) ialah tidak kurang daripada 0.85. Diantara langkah-langkah yang boleh dilaksanakan untuk mempertingkatkan Angkadar Kuasa adalah seperti berikut: a) Memasang peralatan yang boleh mempertingkatkan Angkadar Kuasa seperti ‘Capacitor Bank’. b) Elakkan peralatan elektrik berasaskan motor beroperasi tanpa beban atau kurang daripada beban yang disarankan oleh pengeluar kilang. c) Menggunakan peralatan elektrik berasaskan motor yang mempunyai nilai Angkadar Kuasa yang tinggi.



d) Menggunakan peralatan elektrik berasaskan motor yang disahkan oleh SIRIM dan mempunyai label cakap tenaga (energy efficient)



Penyendal (QR) website ST peraturan pendawaian bangunan kediaman http://www.st.gov.my/images/article/polisi/guidelines/guidelines%20for%20electrical %20wiring%20in%20residential%20buildings%20.pdf



Penyendal (info) Suruhanjaya Tenaga (ST) - http://www.st.gov.my/index.php/ms/



3.2.5 Mengkategorikan komponen utama pendawaian mudah unit kawalan pengguna 1 fasa. Unit kawalan pengguna satu fasa juga dikenali sebagai alat kawalan litar pengguna adalah terdiri daripada beberapa alat kawalan yang bertujuan untuk memastikan keselamatan pengguna daripada renjatan elektrik ketika tenaga elektrik dibekalkan kepada pengguna. Selain itu, alat kawalan juga berfungsi sebagai alat pencegah daripada berlakunya kebakaran yang disebabkan oleh kerosakan elektrik. Unit kawalan pengguna satu fasa ini perlu dipasang mengikut urutan yang telah ditetapkan. Rajah xx1 dan rajah xx2 ialah gambarajah skema unit kawalan pengguna satu fasa dan gambarajah litar pendawaian unit kawalan litar pengguna satu fasa. 6A



6A



M



16A



suis fius Unit penyambung, Litar Masukan AU



Unit pepotong & penghubung neutral



Meter kWj



fius suis



Suis utama, MCCB



16A



Peranti arus baki, PLAB



Papan Agihan, MCB



Rajah xx1: gambarajah skema unit kawalan pengguna satu fasa



Litar Masukan AU



Meter kWJ 63A



N



E Litar Pembumian



Rajah xx2 : Gambarajah litar pendawaian unit kawalan litar pengguna satu fasa



Semua sistem bekalan elektrik di rumah dilengkapi dengan alat kawalan dan perlindungan seperti yang terdapat pada Rajah xx2 iaitu gambarajah litar pendawaian unit kawalan litar pengguna satu fasa. Komponen yang terdapat dalam unit kawalan pengguna adalah seperti berikut: 1) Fius perkhidmatan -Berfungsi untuk mengawal bekalan elektrik jika berlaku arus berlebihan. 2) Meter kilowatt jam - Berfungsi menyukat dan merekod jumlah tenaga elektrik yang telah digunakan. 3) Suis utama - Berfungsi untuk menyambung dan memutuskan bekalan elektrik serta mengawal arus berlebihan 4) Pemutus litar arus baki (PLAB) - Berfungsi untuk memutuskan bekalan elektrik secara automatik apabila berlaku kebocoran arus atau litar pintas. Terdapat komponen lain yang sama fungsi iaitu Pemutus litar bocor bumi (ELCB). Alat ini juga merupakan alat paling penting kerana ia melindungi pengguna daripada renjatan elektrik dan melindungi peralatan elektrik dari voltan tinggi atau lampau akibat daripada sambaran kilat. Kapasiti PLAB yang biasa digunakan adalah 40A dan 63A yang mempunyai kepekaan 100mA atau 300mA.



4) Kotak agihan berfius - Berfungsi sebagai pengagih litar dan mengawal bekalan jika berlaku arus berlebihan. 5) Pemutus litar miniatur (MCB) - Berfungsi untuk memutuskan bekalan elektrik secara automatik apabila berlakunya arus elektrik yang tinggi melebihi kapasiti MCB disebabkan berlaku litar pintas antara kabel/wayar hidup dan kabel/wayar neutral ataupun penggunaan peralatan elektrik yang terlalu banyak. Disamping itu ia berfunsi untuk memberi perlindungan kepada perkakas elektrik dan pengguna. MCB disambung kepada pendawaian soket alir keluar dan pendawaian lampu serta kipas. Nilai kapasiti MCB yang selalu digunakan adalah seperti berikut:   



6A (untuk pendawaian lampu/kipas) 20A (untuk pendawaian soket plug) 32A (untuk pendawaian soket plug)



3.2.6 Memasang litar pendawaian mudah untuk satu unit kawalan pengguna 1 fasa berdasarkan aspek litar dan kefungsian. 3.2.6.1 Pemasangan pendawaian unit kawalan litar pengguna satu fasa Terdapat beberapa cara untuk memasang komponen yang terdapat dalam kotak agihan. Pada kebiasaannya suis utama disusun bersebelahan dengan pemutus litar arus baki (PLAB) atau pemutus litar bocor bumi (ELCB) dan barulah kemudiannya disusun pemutus litar miniatur (MCB) bagi setiap pendawaian. Nilai kapasiti MCB mestilah mengikut keperluan pendawaian. Rajah xxx menunjukkan pendawaian papan atau kotak agihan



63A



Meter kWJ N







E



Pemyendal(video) Pemasangan kotak fius agihan https://www.youtube.com/watch?v=_754w9XFDe8



3.2.6.2 Pendawaian Litar Lampu i) Peraturan a) Peraturan IEE telah menetapkan bahawa bagi satu litar yang dikawal oleh satu alat pelindung mestilah tidak melebihi 1000 Watt. Pada amnya satu lampu berkadar 100 Watt setiap satu dengan litar lampu tidak melebihi 10 poin. b) Kabel yang digunakan ialah kabel jenis tembaga bersalut PVK. c) Saiz minimum kabel yang digunakan mestilah tidak kurang 1.5mm 2. d) Kadaran alat pelindung yang digunakan mestilah tidak melebihi 6 Amp. ( sama ada fius atau MCB ).



e) Walau bagaimanapun untuk pemasangan litar lampu adalah digalakkan menggunakan lebih dari satu litar akhir kerana sekiranya salah satu litar mengalami kerosakan litar yang lain masih boleh digunakan. f) Bagi pemasangan lampu dalam industri biasanya kuasa sesebuah lampu mungkin berbeza, contohnya 300 Watt, 500 Watt atau 1000 Watt, dengan itu litar ini boleh dikawal oleh fius berkadar 15 Ampere dan saiz kabel yang digunakan mestilah tidak kurang dari 2.5mm 2.



ii) Projek Amali 1 – Pendawaian 1 suis 1 lampu 6A Gambarajah skema L1 300



200



250 papan Agihan



500



S1



  



Peti Agihan – bekalan kuasa. L1 adalah point ros siling & pemegang lampu pendant. S1 adalah suis satu hala yang mengawal kendalian L1.



Gambarajah Pendawaian E N



E



L



N



6A



C 1W



Tajuk Pemasangan satu fasa pendawaian permukaan bagi 1 poin lampu filamen 240V, 60W yang dikawal oleh 1 suis 1 hala. Objektif Pada akhir sesi bengkel ini pelajar akan dapat: 1. Mengetahui dan menggunakan dengan betul peralatan serta aksesori elektrik yang diperlukan dalam kerja-kerja pendawaian untuk litar pengguna dan litar kecil akhir. 2. Mempraktikkan diri dengan pengalaman sebenar dalam kerja-kerja pendawaian khususnya dibahagian pendawaian domestik dengan bekalan satu fasa. 3. Menjalankan pengujian bagi pendawaian litar kawalan pengguna dan litar kecil akhir setelah mendapat pengesahan dan kebenaran daripada guru. Senarai bahan dan aksesori pendawaian Bil Keterangan 1 Meter Jangka kWj Fasa Tunggal 240V – jika perlu 2 Fius Perkhidmatan (Cut Off Fuse) - 63A atau 60A – jika perlu 3 Neutral link 4 Kotak Agihan (Distibution Board) 5 Fius Suis (Switch Fuse) - 63A atau 60A 6 ELCB / RCCB (Residual Current Circuit Breaker)



Kuantiti 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit



7 8 9 10 11 12 13 14 15 16



- 60A atau 63A MCB (Miniature Circuit Breaker) -6A Suis Sehala (1 gang 1 way) Ros Siling (Ross Ceiling with Batten/pandent) Lampu filamen atau Tungsten Bulb atau Lampu CFL (compact fluorescent lamp) Paku Pendawaian (Wiring Nails) Pembuluh PVC dan Aksesori (PVC Conduit and Accessories) Kabel 1.5 mm2 PVC (merah,hitam dan hijau) Klip Timah (Lead Plumbum) Sesalur Mini PVC (PVC Mini Casing) Peralatan Pendawaian



1 unit 1 unit 1 unit 1 unit secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya



Tugasan 1. Sediakan aksesori pendawaian. 2. Pelajar dikehendaki melukis gambarajah skema & pendawaian litar dalam buku nota. 3. Membuat pemasangan sebenar pada papan pendawaian mengikut gambarajah skema. 4. Pelajar hendaklah menubuhkan satu kumpulan kecil yang terdiri daripada beberapa orang pelajar bagi memulakan amali. 5. Semua pengukuran diukur dalam milimeter. Penyendal (bijak kewangan) – Menggunakan lampu ‘save energy’ seperti LED dan sebagainya bagi menggantikan lampu jenis filamen atau pijar adalah salah satu langkah bijak yang dapat mengurangkan penggunaan tenaga dan bil anda.



Contoh lukisan skematik satu mata lampu dikawal oleh suis satu hala 



Pemyendal(video) pemasangan 1 lampu satu suis https://www.youtube.com/watch?v=SQkXnvQr4yQ



3.2.6.3 Pendawaian Soket Alir Keluar 3 pin 13A i) Peraturan Secara teknikal litar soket alir keluar terdiri daripada dua jenis litar iaitu : a) Litar Jejari b) Litar Gelang Litar Jejari a) Peraturan IEE telah menetapkan bahawa satu litar jejari untuk Soket Alir Keluar tidak melebihi dua poin. b) Litar ini mestilah dikawal oleh alat pelindungan sama ada fius berkadar 15 Amp atau MCB berkadar 16 Amp atau 20 Amp. c) Kabel yang digunakan ialah kabel jenis tembaga bersalut PVC dan saiz kabel mestilah tidak kurang daripada 2.5mm2.



ii) Projek Amali 2- Pendawaian Soket Alir Keluar 3 pin 13A



Gambarajah skema 300



250 Peti Agihan



500



SAK



 



Peti Agihan – bekalan kuasa. SAK – poin soket alir keluar 13 ampere yang disambung secara jejari.



Gambarajah Pendawaian



Peti Agihan E N



16A E NSAK L



Tajuk Pemasangan satu fasa pendawaian permukaan bagi 1 poin soket alir keluar 3 pin 13 ampere litar jejari. Senarai bahan dan aksesori pendawaian Bil Keterangan 1 Meter Jangka kWj Fasa Tunggal 240V – jika perlu 2 Fius Perkhidmatan (Cut Off Fuse) - 63A atau 60A – jika perlu 3 Neutral link 4 Kotak Agihan (Distibution Board) 5 Fius Suis (Switch Fuse) - 63A atau 60A 6 ELCB / RCCB (Residual Current Circuit Breaker) - 60A atau 63A 7 MCB (Miniature Circuit Breaker) -16A atau 20A 8 Soket Alir Keluar 3 pin 13A 9 Pembuluh PVC dan Aksesori (PVC Conduit and Accessories) 10 Kabel 1.5 mm2 PVC (merah,hitam dan hijau) 11 Sesalur Mini PVC (PVC Mini Casing) 12 Peralatan Pendawaian



Kuantiti 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit 1 unit secukupnya secukupnya secukupnya



Tugasan 1. Sediakan aksesori pendawaian. 2. Pelajar dikehendaki melukis gambarajah skema & pendawaian litar dalam buku nota. 3. Membuat pemasangan sebenar pada papan pendawaian mengikut gambarajah skema. 4. Pelajar hendaklah menubuhkan satu kumpulan kecil yang terdiri daripada beberapa orang pelajar bagi memulakan amali. 5. Semua pengukuran diukur dalam milimeter.



Contoh litar skematik soket alir keluar - satu soket



Pemyendal(video) Pemasangan SAK https://www.youtube.com/watch?v=BPzoWngOG04



3.2.7 Cadangan idea untuk penggunaan aksesori elektrik yang lestari bagi pengguna domestik Aksesori elektrik membawa maksud semua peralatan elektrik dan aksesori pendawaian elektrik. Ini termasuklah semua kelengkapan tambahan dalam pendawaian yang berkaitan dengan pendawaian elektrik seperti lampu, kipas, pemanas air, fius, motor elektrik, pemasak elektrik, loceng elektrik, suis, soket alir kuasa 3 pin, ros siling, penyambung dan lain-lain soket.



Penyendal QR(info) http://www.kettha.gov.my/portal/document/files/muatturun/dokumen/Buku%20Elektro nik%20Panduan%20Kecekapan%20Tenaga/Bahagian2/index.html#/28



Terdapat beberapa idea untuk pemilihan penggunaan aksesori pendawaian yang lestari bagi pengguna domestik. 1. Label Pengesahan SIRIM Berhad (Standard & Industrial Research Institute of Malaysia) atau Institut Piawaian dan Penyelidikan Perindustrian Malaysia. Penyendal (QR) maksud SIRIM https://ms.wikipedia.org/wiki/Institut_Piawaian_dan_Penyelidikan_Perindustria n_Malaysia dan website SIRIM - http://www.sirim.my/ Semua aksesori pendawaian yang digunakan hendaklah yang diluluskan oleh Suruhanjaya Tenaga dan dilabelkan dengan label yang dikeluarkan oleh SIRIM. Ini kerana SIRIM adalah satu badan berkanun milik penuh kerajaan Malaysia. Badan ini bertanggungjawab melaksanakan penyelidikan dan pembangunan (R&D) dalam pelbagai displin terutamanya teknologi di Malaysia. Pengesahan ini penting untuk menjamin keselamatan penggunaan dan mengikut standard yang ditetapkan disamping memastikan kelestarian produk.



Penyendal (info) - Standard bagi perkakasan elektrik yang Memerlukan Perakuan Kelulusan Mengilang, Mengimport, Mempamerkan, Menjual atau Mengiklan - http://www.st.gov.my/index.php/ms/policies/standards/electricalequipment.html



2. Label tenaga Penggunaan label tenaga bertujuan memberi informasi kepada pengguna mengenai kadar prestasi penggunaan tenaga elektrik bagi sesuatu peralatan elektrik. Di Malaysia, label tenaga ini telah digunakan untuk peralatan elektrik seperti peti sejuk sejak tahun 2005 lagi. Skim perlabelan ini dilaksanakan dibawah seliaan



Suruhanjaya Tenaga(ST) dengan kerjasama SIRIM. Label tenaga ini dapat membantu pengguna membuat pilihan ketika membeli peralatan elektrik dengan memilih penggunaan tenaga elektrik yang lebih cekap. Gambarajah xxx menunjukkan contoh label tenaga.



Gambarajah xxx menunjukkan contoh label tenaga.



3. Lampu Terdapat pelbagai variasi lampu yang boleh digunakan untuk domestik dan kediaman. Sebagai contoh terdapat lampu jenis pijar (filamen), TL (fluorescent), Halogen dan LED. Pertimbangan terhadap pemilihan lampu yang sesuai mungkin dapat melestarikan dan memaksimakan penggunaan. jadual xxx menunjukkan perbandingan penjimatan kos penggunaan lampu jimat tenaga jenis 18W CFL (compact fluorescent lamp) dengan lampu mentol filament 60W.



Bil



1.



2.



Jenis lampu Lampu jenis 18W CFL (compact fluorescent lamp)– Jimat tenaga Mentol filamen 60W



Hayat jam



Keluaran cahaya lumen / watts



Harga RM



Kos tenaga RM



Jumlah kos RM



6000



65



15.00



31.80



46.80



1000



18



12.00



103.64



115.64



Penjimatan RM



68.84



-



a. Penggunaan lampu Sebaiknya kita perlu mengetahui tujuan, keperluan dan kesesuaian lampu sebelum pemasangan dilakukan. Sebagai contoh jika untuk menerangi ruang umum seperti ruang tamu perlu memasang lampu yang mempunyai kecerahan yang luas seperti lampu jenis pijar(filamen), CFL (compact fluorescent lamp) dan LED. Untuk mendapatkan penggunaan di tahap maksima dan kos tenaga yang lebih rendah, lampu jenis TL (fluorescent) dan LED seharusnya menjadi pilihan yang tepat. Jika untuk menerangi kawasan yang terhad seperti lampu meja atau bingkai lukisan, pemilihan lampu jenis Halogen sebagai lampu sorot adalah lebih tepat.



b. Kesesuaian pemasangan



Kesesuaian pemasangan juga adalah aspek penting untuk menentukan kelestarian aksesori elektrik seperti lampu. Sebagai contoh pemasangan lampu di luar rumah kediaman, penggunaan lampu kalis cuaca dan kalis air sangat diperlukan. Pemilihan lampu pagar contohnya memerlukan jenis lampu yang sesuai dan juga perumah lampu. Jika mengikut peraturan yang ditetapkan oleh Suruhanjaya Tenaga (ST) pula voltan bagi semua pemasangan lampu dalam air (seperti kolam renang, fountain dan lain-lain) mestilah menggunakan jenis lampu kalis air dengan kadaran voltan tidak boleh melebihi 12 Volt. c. Warna cahaya Faktor warna cahaya juga amat penting dalam pemilihan lampu. Dalam aspek kesan pencahayaan, lampu yang bercahaya putih lebih terang dan jelas dilihat berbanding lampu yang bercahaya kuning. Walaubagaimanapun ada ketika lampu bercahaya kuning lebih memberikan kesan yang efektif terutama lampu di bilik tidur dan ruang pameran lukisan yang boleh memberikan kesan romantis dan tenang. Penyendal (info) – Klasifikasi jenis, model lampu dan kegunaan http://electricsourcestation.blogspot.my/2009/04/klasifikasi-jenis-dan-modellampu-serta.html



4. Peti sejuk Bagi penggunaan peti sejuk terdapat beberapa tips penjimatan tenaga yang boleh diamalkan dirumah kediaman. Antara tips penjimatan tenaga adalah seperti berikut: a) Kedudukan peti sejuk tidak harus diletakkan dikawasan yang terlalu panas, contohnya tempat yang terdedah pada sinaran matahari atau berhampiran dengan dapur memasak. Ruang untuk peti sejuk mestilah mencukupi disekeliling peti sejuk untuk pengaliran udara. b) Suhu peti sejuk mestilah diselaras mengikut muatan peti sejuk. Biasanya suhu yang sesuai ialah 18°C dan suhu yang sesuai untuk bahagian beku pula ialah 5°C. Walau bagaimanapun laraskan thermostat mengikut keperluan. c) Perekat pintu yang berfungsi dengan baik dapat mengurangkan kehilangan suhu sejuk dan mengurangkan penggunaan tenaga elektrik. Cara paling mudah menguji perekat pintu adalah dengan meletakkan sekeping kertas di antara perekat dan pintu peti sejuk. d) Pilih peti sejuk yang bebas daripada ‘fros’ kerana penghasilan fros boleh meningkatkan penggunaan tenaga elektrik. Jangan biarkan ketebalan fros melebihi 6mm. e) Susun atur makanan supaya terdapat pengaliran udara di dalam peti sejuk. Ini dapat mengurangkan beban pada peti sejuk dan membolehkan proses penyejukkan lebih efisyen. f) Memastikan gegelung kondenser dalam keadaan bersih bagi mengekalkan kecekapan peti sejuk. g) Pilih saiz peti sejuk yang menepati keperluan keluarga. Elakkan daripada membeli peti sejuk yang terlalu besar kerana kegunaan tenaga elektrik juga besar. 5. Penyaman udara Penyaman udara adalah salah satu keperluan yang perlu diberi perhatian. Penggunaan tenaga bagi penyaman udara juga agak tinggi kerana cuaca di negara kita agak panas. Musim panas di negara kita boleh mencapai suhu sehingga 36°C. Oleh yang demikian terdapat beberapa cadangan idea untuk mengurangkan penggunaan tenaga elektrik: a) Kos elektrik yang rendah bagi penyaman udara baru yang cekap(EER) mampu menampung kos penggantian penyaman udara lama yang kurang cekap walaupun masih dalam keadaan elok.



b) Suhu operasi bagi penyaman udara yang cekap tenaga biasanya diantara 24°C26°C. Elakkan pemasangan penyaman udara dikawasan pancaran matahari dan terbuka. c) Menyelenggara penyaman udara sekurang-kurangnya 2-3 kali setahun untuk mengelakkan penyaman udara tersumbat dan boleh meningkatkan penggunaan tenaga elektrik. d) Pilih penyaman udara yang mempunyai kadar kecekapan tenaga atau ‘Energy Efficiency Ratio’ (EER) yang tinggi. Penyaman udara dengan (EER) yang tinggi adalah lebih cekap dan kurang menggunakan tenaga elektrik.



Terdapat banyak lagi peralatan elektrik yang digunakan setiap hari. Pelbagai cara dan kaedah boleh digunakan sebagai idea untuk penggunaan yang lestari terutama yang dapat menjimatkan tenaga elektrik. Kesimpulannya, diantara perkara yang boleh diamalkan adalah seperti berikut:



a) Sebelum membeli sebarang peralatan elektrik, buatlah perbandingan dari segi penggunaan tenaga elektrik, kapasiti dan fungsi di antara beberapa model dan jenama. Pilihlah model dan jenama yang paling kurang menggunakan tenaga elektrik tetapi memberi kesan kemudahan atau perkhidmatan yang sama. b) Pastikan peralatan elektrik yang digunakan berfungsi dengan baik, buatlah semakan bil elektrik pada setiap bulan. Biasanya jumlah penggunaan elektrik kita setiap bulan adalah hampir sama. Sekiranya terdapat pertambahan jumlah penggunaan elektrik yang mendadak, periksalah peralatan elektrik kerana ini mungkin disebabkan oleh peralatan elektrik yang rosak atau tidak berfungsi dengan baik.



https://books.google.com.my/books?id=erjZJKqH8BwC&pg=PA37&lpg=PA37&dq=b uku+asas+pneumatik&source=bl&ots=_5Ud1GYbGK&sig=AvSFHRkdAfoscWjzFGppYTfJQU&hl=en&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=buku%20asas %20pneumatik&f=true



3.2.8 Ringkasan nota/Soalan