modul reka bentuk dan teknologi rbt3118 bab8.pdf

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi Topik 8 165

Reka Bentuk dan Teknologi

Kod Kursus : RBT 3118 Sistem pendawaian domestik

Topik 8

Sistem pendawaian domestik

Papan Agihan Sistem Bekalan Elektrik di Rumah (Satu Fasa)

Suis utama

RCD (Residual Current Device)

MCB (Miniature Circuit Breaker)

Sistem Pendawaian Bekalan Ke Rumah

Litar Pengguna

Litar Akhir

Peraturan Litar Akhir

Pendawaian

Kabel Elektrik


Reka Bentuk dan Teknologi (RBT 3118) 3 ( 2 + 1 )

Pendawaian Elektrik

Pengenalan

Sistem pendawaian elektrik terbahagi kepada 2 bahagian iaitu: Sistem pendawaian 1 fasa – biasa di kawasan kediaman (residential area) kecil

dan sederhana. Sistem pendawaian 3 fasa – kawasan industri dan komersial (industrial dan

commercial area).

8.1. Papan Agihan Sistem Bekalan Elektrik di Rumah (Satu Fasa)

Rajah 1 : Papan Agihan Bekalan Elektrik

Rajah 1 di atas menunjukkan kotak agihan (Distribution Board - DB) sistem bekalan elektrik 1 fasa. Ia biasanya terdapat di rumah-rumah teres, rumah pangsa dan rumah-rumah di kampung.

8.1.1. Suis utama

Berfungsi untuk memutuskan bekalan elektrik di dalam rumah. Ada rumah yang menggunakan fius menggantikan suis utama.


8.1.2. RCD (Residual Current Device)

Kadangkala dikenali sebagai RCCB (Residual Current Circuit Breaker) atau ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker). Alat ini merupakan alat paling penting kerana ia melindungi anda dari renjatan elektrik dan peralatan elektrik dari voltan tinggi akibat kilat. Kapasiti RCD yang sering digunakan adalah 40A dan 63A yang mempunyai kepekaan 100mA atau 300mA.

8.1.3. MCB (Miniature Circuit Breaker)

Disambung kepada pendawaian soket plug dan pendawaian lampu/kipas. Ia berfungsi untuk memutuskan bekalan elektrik sekiranya arus elektrik yang tinggi melebihi kapasiti MCB. Arus tinggi berlaku disebabkan berlaku litar pintas antara wayar hidup dan wayar neutral ataupun penggunaan peralatan elektrik yang terlalu banyak.

Kapasiti MCB yang selalu digunakan adalah

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

8.2. Sistem Pendawaian Bekalan Ke Rumah

Bekalan elektrik yang diterima di rumah kediaman (kecil/sederhana) biasanya ialah AC 1-fasa 240 V, 50 Hz.

Bekalan ini diperolehi daripada sambungan antara talian (sama ada R, Y atau B) dan neutral dari sistem 3 fasa 4 dawai (sambungan Y).

Sumber 3 fasa adalah dari pencawang (substation) yang berhampiran.

Rajah 2: Sistem bekalan pengguna kecil arus ulang-alik (1fasa)


8.2.1. Litar Pengguna

Kabel atau talian yang masuk ke bangunan terus disambung ke satu papan penyambung (pangkalan perkhidmatan).

Di papan ini terdapat fius perkhidmatan dan talian neutral. Dua alat ini milik TNB dan menjadi tanggungjawabnya.

Selepas pangkalan perkhidmatan, bekalan elektrik akan disambung ke meter kilowatt jam (Watt hour meter).

Litar pengguna bermula dengan papan suis utama (main switch board (msb)) atau pengasing berkadar 60, 80 dan 100A.

Seterusnya ialah pemutus litar ke bumi (ELCB – earth leakage circuit breaker atau RCCB - residual current circuit breaker).

Diikuti dengan papan fius agihan atau papan agihan. Di papan fius agihan ini terdapat 3 busbar penyambungan iaitu wayar hidup

(live), neutral dan bumi (earth). Fius – fius (pemutus litar miniatur @ miniature circuit breaker (MCB)) yang

berkadaran sama ada 5, 15, 30, 45 A atau 6, 16 dan 32 A ini akan disambung daripada busbar Hidup(live) ke litar akhir yang bersesuaian.

Bar neutral dan busbar bumi akan disambung terus pada litar akhir – tidak perlu melalui MCB lagi.

Litar akhir akan mempunyai 3 dawai iaitu hidup, neutral dan bumi.

Rajah 3: Sistem Bekalan Elektrik Di Rumah (240 V, 1- Fasa, 50 Hz)


8.2.2. Litar Akhir Litar yang keluar daripada papan fius agihan bagi membekalkan satu atau lebih titik-titik kelengkapan atau soket alur keluar tanpa perantaraan papan agihan lain atau dengan kata lain litar yang bersedia membekalkan tenaga elektrik kepada peralatan, kelengkapan atau soket alir keluar seperti lampu, kipas atau melalui soket alit keluar seperti sterika, TV, peti sejuk dll.

Rajah 4: Pemencilan secara elektrik

Umumnya, litar akhir untuk kediaman boleh dibahagikan kepada kumpulan berikut:

Litar akhir pada kadaran arus kurang daripada 15 A. Litar akhir pada kadaran arus lebih daripada 15 A. Litar akhir pada kadaran arus lebih daripada 15 A tetapi tertumpu pada soket alir

keluar 13 A sahaja.

8.3. Peraturan Litar Akhir

Litar akhir hendaklah diasingkan untuk peralatan yang berbeza (berlainan fius dan kawalannya) bagi mencegah gangguan bekalan jika litar akhir lain mengalami kerosakan.

Sebagai contoh, antara lampu dan soket alir keluar hendaklah diasingkan fiusnya.

Pendawaian setiap litar akhir hendaklah diasingkan secara elektrik (neutral dan live berlainan) kecuali ke bumi.


Rajah 5: Contoh gambar rajah skematik bagi pelbagai litar akhir

8.4. Pendawaian / Wiring

Terdapat 3 jenis pendawaian elektrik iaitu:

Pendawaian Permukaan. Pendawaian Terbenam. Pendawaian Pembuluh (conduit) :

(i) Pembuluh keluli, bukan keluli dan boleh lentur, (ii) Sesalur, (iii) Salur

Faktor yang perlu diambil kira dalam pemilihan jenis pendawaian adalah:

Jenis beban yang hendak dipasang Keadaan tempat pemasangan Kos perbelanjaan Tempoh ketahanan pemasangan Kekemasan dan kecantikan Keadaan sekeliling Tempoh masa menyiapkan Perubahan atau penambahan litar di masa akan datang Jenis voltan bekalan Keselamatan dan kelulusan JBE/TNB/JKR


8.4.1. Pendawaian Permukaan (Surface Wiring)

Satu sistem di mana kabel – kabel yang digunakan dalam sesuatu pemasangan dipasang pada permukaan dinding atau siling tanpa sebarang perlindungan tambahan.

Kabel yang digunakan mestilah daripada jenis bersalut kerana terdedah kepada keadaan persekitaran dan kerosakan mekanikal.

Rajah 6: Pendawaian yang bertebat di permukaan

Bagi pendawaian permukaan yang dibuat di bangunan batu satu simen, kabel akan diklipkan atas satu bilah papan (wooden batten) yang sebelum ini dipakukan ke dinding atau siling.

Jenis klip yang biasa digunakan ialah klip aluminium atau plumbum. Kebaikan sistem ini ialah ia mudah disiapkan dengan perbelanjaan yang murah,

pemasangan tambahan juga mudah dilakukan. Biasanya diaplikasikan di rumah kediaman (lama dan sudah tidak digunakan di

kawasan perumahan baru untuk tujuan keselamatan). Kelemahan sistem ini ialah ia tidak tahan dengan suhu yang panas dan lembap,

tidak cantik dan sistem perlindungan mekanik yang kurang memuaskan.

8.4.2. Pendawaian Terbenam (Embedded or Conceal Wiring)

Kabel litar dipasang di dalam dinding atau siling dan tidak kelihatan langsung kecuali penghujung kabel yang digunakan untuk sambungan ke terminal aksesori atau beban.

Kaedah ini dilakukan dengan membenamkan kabel ke lurah alur di dinding atau siling yang telah disediakan.

Pada kebiasaannya ia dibuat semasa peringkat pembinaan bangunan iaitu sebelum kerja penurapan simen (plaster) dijalankan.

Kabel tersebut mestilah disusun dengan rapi agar tidak berlaku sebarang kerosakan mekanikal ke atasnya.


Kaedah ini cantik dan kemas. Ia tidak menghadapi bahaya mekanikal permukaan dan tahan pada perubahan cuaca, tahan lama.

Rajah 7 : Pendawaian Terbenam

Tetapi sistem ini kelemahan sukar untuk dibaiki apabila berlaku kerosakan dan boleh mendatangkan bahaya semasa memaku dinding yang tersimpan kabel yang tersembunyi.

8.4.3. Pendawaian Pembuluh (conduit or G.I. pipe wiring)

Dalam sistem ini, konduit digunakan untuk menyalurkan kabel–kabel. Sistem ini digunakan di tempat yang terdapat bahaya kerosakan mekanik atau

kimia, contohnya di kilang–kilang perusahaan, makmal, bengkel, kedai-kedai dan sebagainya.

Rajah 8: Penyesuai dan pembuluh boleh lentur

Sistem ini boleh dipasang dipermukaan atau tersembunyi. Beberapa keistimewaan pendawaian sistem ini ialah konduit ini boleh dijadikan

pengalir perlindung litar (grounding), mudah diubahsuai untuk tambahan, tahan lama, dapat mengelakkan kebakaran dan kabelnya tidak mudah tercacat.


Sistem ini melibatkan perbelanjaan yang tinggi serta mengambil masa yang lama untuk disiapkan.

Bentuknya tidak kemas jika dipasang pada permukaan. Untuk pembuluh boleh lentur (logam) yang boleh dibentuk mengikut kehendak

pemasangan amat berguna terutamanya untuk sambungan bagi penghujung beban yang bergerak

atau di tempat – tempat yang bebannya selalu diubahsuai. Sesalur – Sistem pendawaian ini menggunakan sesalurlogam atau bahan

penebat yang pada kebiasaanya bersegi empat dan dipasang secara menegak atau mendatar di permukaan dinding atau besi rangka bangunan.

Kabel dimuatkan dalam sesalur dan biasanya bersaiz besar serta bilangan yang banyak.

Rajah 9: Palang bas sesalur atas

Rajah 10: Sistem pendawaian palang bas sesalur atas


Salur – dibuat daripada logam yang berbentuk segi empat bujur memanjang tanpa penutup.

Lazimnya, salur ini tersembunyi di bawah lantai yang biasa disebut salur bawah lantai.

Jika dilihat dari atas, sistem ini dipasang seperti sistem grid dalam sesebuah bangunan.

Kesemua kotak simpang berada pada selekoh bengkokan 90 darjah. Sistem ini amat sesuai digunakan di pejabat kerana alatan dan perkakas sering

diubah – ubah kedudukannya.

Rajah 11: Sistem pendawaian salur bawah tanah

8.5. LUKISAN PENDAWAIAN

Terdapat dua jenis lukisan pendawaian iaitu lukisan pendawaian bentangan domestik (plan bentangan domestik) dan lukisan pendawaian bentangan industri (plan bentangan industri).

Plan bentangan domestik menunjukkan lokasi aksesori pendawaian dan alat kelengkapan serta suis kawalan di dalam bangunan atau rumah kediaman.

Terdapat dua jenis lukisan pendawaian iaitu lukisan pendawaian bentangan domestik (plan bentangan domestik) dan lukisan pendawaian bentangan industri (plan bentangan industri).

Plan bentangan domestik menunjukkan lokasi aksesori pendawaian dan alat kelengkapan serta suis kawalan di dalam bangunan atau rumah kediaman.


8.5.1. Lukisan pendawaian PKU

Pendawaian elektrik adalah terdiri dari kelengkapan elektrik seperti kabel, papan suis, suis utama, pemutus litar kenit (MCB) atau fius, pemutus litar arus baki (PAB/RCD), mata lampu, mata kuasa, penangkap kilat dan lain-lain lekapan elektrik.

Rajah 12 : Lukisan Pendawaian Elektrik

8.5.2. Lukisan pendawaian litar lampu dan litar kuasa

Rajah 13: Satu unit lampu dikawal oleh satu suis satu hala


Rajah 14 : Dua unit lampu dikawal oleh satu suis satu hala

Rajah 15 : Dua unit lampu dikawal oleh dua suis satu hala secara berasingan


Rajah 16 : Dua unit lampu dikawal oleh suis dua hala

Rajah 17 : Satu unit lampu dikawal oleh suis dua hala


Rajah 18 : Pendawaian Satu Soket

Rajah 19 : Dua soket di sambung secara jejari


Rajah 20 : Enam soket di sambungan secara gelang

8.6. Kabel Elektrik

8.6.1. Penentuan Saiz Kabel dan Peranti Perlindungan

Kadar fius atau pemutus litar miniatur yang mengawal sesuatu litar akhir hendaklah tidak melebihi kadar kemampuan membawa arus mana–mana kabel dalam litar tersebut.

Besar kecilnya kabel dan fius sesuatu litar adalah bergantung pada jenis beban yang hendak digunakan.

Umumnya, bagi rumah kediaman, saiz kabel yang digunakan ialah 1.5, 2.5 dan 4 mm2.

Saiz fius yang biasa digunakan pula ialah 5 A, 15 A dan 30 A.

8.6.2. Kabel

Kabel ialah bahan pengalir yang membenarkan arus mengalir. Ia menjadi perantaraan sambungan bagi membekalkan tenaga elektrik kepada

peralatan elektrik.


Oleh sebab kadaran arus, voltan, keadaan alat dan tempat yang berbeza – beza, kabel juga dibuat berbeza – beza bagi menyesuaikannya dengan keperluan aplikasi tersebut.

8.6.3. Faktor Pemilihan Kabel

Saiz kabel mampu membawa arus yang diperlukan oleh sesuatu beban tanpa memanaskan kabel.

Susut voltan tidak melebihi 2.5 % voltan bekalan. Penebat kabel sesuai dengan keadaan (kabel PVK sesuai untuk suhu 0 - 65 °C).

8.6.4. Bahagian–bahagian kabel dan Istilah Kabel

Lazimnya kabel elektrik mempunyai bahagian yang dikenali sebagai pengalir, penebat dan perlindungan mekanik.

Teras (core) – pengalir bertebat, cth 1, 2, 3, 4 dll. Lembar (strand) – bilangan pengalir pada sesuatu teras, biasanya 3, 7, 19, 24,

37, 91 dll. Contoh kabel 7/1.04 mm (7 lembar dan garis pusat setiap lembar ialah 1.04 mm).

Sarung kabel (jacket). Luas keratan rentas pengalir – jumlah luas keratan rentas setiap lembar pengalir.

Contoh kabel 7/0.85 mm ialah kabel saiz 4mm2. Penebat – bahan penebat yang mengelilingi pengalir untuk mencegah arus

daripada terbocor. Contoh penebat getah, polivinil klorida (PVK), kertas dll. Pengalir – bahan yang selalu digunakan ialah kuprum, aluminium, perak dll. Kadaran voltan – kadar ketahanan kabel dari segi penebatnya apabila sesuatu

voltan dikenakan. Contoh 600/1000 V bermakna 600 V adalah ketahanan voltan antara pengalir dengan bumi manakala 1000 V adalah ketahanan voltan antara pengalir dengan pengalir.

Kadaran arus – kadaran arus maksimum yang mampu dibawa oleh kabel tanpa memanaskan pengalir atau merosakkan penebatnya.

Rajah 21: Keratan rentas satu kabel yang menunjukkan pengalir,

penebat dan perlindungan mekanik pada kabel bertebat pvc berperisai wayar keluli


Warna Teras Kabel (tidak boleh lentur) – Penebat PVC dan Getah Fungsi Kabel Pengenalan Warna

Bumi / Pengalir perlindungan Hijau dan kuning @ hijau Pengalir 1 fasa Merah @ kuning @ biru Fasa R bagi litar 3 fasa Merah Fasa Y bagi litar 3 fasa Kuning Fasa B bagi litar 3 fasa Biru Neutral bagi litar AC 1 fasa dan 3 fasa Hitam

8.7. Panduan Merekabentuk Pendawaian Elektrik Di Rumah

Sebenarnya tiada pengiraan khusus untuk menentukan saiz wayar, MCB, RCCB dan bilangan mata kuasa. Sistem pendawaian elektrik dilakukan berdasarkan peraturan yang ditetapkan oleh sebuah badan antarabangsa yang dikenali sebagai IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik).

Pendawaian elektrik rumah bermula daripada papan agihan atau dalam Bahasa Inggerisnya disebut Distribution Board (DB). Papan agihan terdiri daripada suis utama, RCCB dan MCB. Pendawaian elektrik akan diagihkan ke dalam rumah melalui MCB.

http://1.bp.blogspot.com/-9CCmJ95IAyU/Tyn89QtFXrI/AAAAAAAAANI/xNCh5CkjEIA/s1600/Pendawaian+Elektrik+Dalam+Rumah.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-9CCmJ95IAyU/Tyn89QtFXrI/AAAAAAAAANI/xNCh5CkjEIA/s1600/Pendawaian+Elektrik+Dalam+Rumah.JPG


Gambar di atas menunjukkan sistem pendawaian elektrik yang biasa dipasang untuk rumah 1 tingkat 3 bilik. Terdapat 4 jenis litar pendawaian elektrik rumah iaitu litar gelang, litar jejari, pencahayaan dan litar khusus.

1. Litar jejari

Soket alir keluar 13A (soket plug) di dalam bilik disambung pada litar jejari. Jumlah maksimum soket plug yang dibenarkan pada satu litar jejari adalah 6 unit. Saiz minimum wayar untuk litar ini adalah 2.5mm² bertebat PVC dan ia disambung pada MCB bersaiz 16A.

2. Litar gelang

Litar gelang adalah di mana pangkal dan hujung wayarnya disambung pada MCB yang sama. Soket alir keluar 13A di luar bilik (seperti ruang tamu dan dapur) biasanya disambung pada litar gelang. Jumlah maksimum soket plug yang dibenarkan pada satu litar gelang adalah 10 unit. Saiz minimum wayar untuk litar ini adalah 2.5mm² bertebat PVC dan ia disambung pada MCB bersaiz 32A.

3. Litar pencahayaan

Lampu, kipas, loceng pintu dan jam elektrik disambung pada litar pencahayaan. Jumlah maksimum mata kuasa yang dibenarkan untuk litar pencahayaan adalah 10 unit. Saiz minimum wayar untuk litar ini adalah 1.5mm² bertebat PVC dan ia disambung pada MCB bersaiz 6A.

4. Litar khusus

Litar khusus adalah untuk peralatan elektrik yang kuasanya melebihi 2000 Watt seperti pemancur air panas, oven dan penghawa dingin. Setiap peralatan ini hendaklah dikhususkan satu litar pendawaian terus dari papan agihan, disambung pada MCB bersaiz 20A dengan saiz minimum wayar 2.5mm² bertebat PVC. Sebagai contoh, rumah anda mempunyai satu unit pemancur air panas dan 2 unit penghawa dingin. Ini bermakna anda memerlukan 3 litar khusus untuk peralatan tersebut. Litar khusus 1 untuk pemancur air panas, litar khusus 2 untuk penghawa dingin pertama dan litar khusus 3 untuk penghawa dingin kedua.

Dalam sesebuah rumah, bilangan litar jejari, litar gelang dan litar pencahayaan boleh lebih dari satu. Sebagai contoh, rumah 2 tingkat dengan 4 bilik. Litar jejari, litar pencahayaan dan litar gelang pertama adalah untuk tingkat bawah manakala litar jejari,


litar pencahayaan dan litar gelang yang kedua adalah untuk tingkat atas. Kesemua MCB ini akan disambung pada RCCB dengan menggunakan wayar bersaiz 4mm² (minimum). Terdapat dua saiz RCCB yang sesuai untuk pendawaian elektrik dalam rumah iaitu 40A dan 63A. Sekiranya rumah anda memerlukan soket plug dan mata kuasa kipas/lampu tidak melebihi 20 unit dan tiada penggunaan peralatan elektrik berkuasa lebih 2000W, RCCB bersaiz 40A sudah mencukui. Jika lebih dari 20 unit dan mempunyai peralatan elektrik 2000W ke atas, RCCB 63A diperlukan. Gunakan RCCB yang mempunyai kepekaan 100mA.

Sekiranya pendawaian dilakukan dalam konduit GI (paip besi bergalvani), wayar elektrik yang perlu digunakan adalah jenis double insulated (2 lapis penebat). Ini kerana jika kerja pendawaian dilakukan dalam elektrik paip besi, sekiranya dilakukan dengan kasar ia boleh menyebabkan lapisan penebat wayar terkoyak. Oleh itu wayar double insulated diperlukan supaya penebat wayar elektrik masih dalam berkeadaan baik sekiranya lapisan pertama penebat telah terkoyak.

http://zon152.blogspot.com/2010/11/bagaimana-rccb-berfungsi.html

modul reka bentuk dan teknologi rbt3118 bab8.pdf

Documents