PEMBUMIAN

TAJUK:PEMBUMIAN

Apabila  tamat mempelajari tajuk ini para pelajar akan dapat:

i)Memahami cara-cara pembumian dibuat.

ii)Memahami pentingnya pembumian

iii)Memahami laluan arus bocor kebumi.

iv)Menanam elektrod bumi

 

Definasi

Pembumian  ialah suatu sistem sambungan yang dibuat diantara logam dalam pepasangan elektrik dengan jisim bumi.

Tujuan

Tujuan utama pembumian keatas pepasangan dan alat elektrik  adalah untuk mengelakkan bahaya kejutan elektrik dan kebakaran  hasil daripada sentuhan diantara bahagian beraliran terdedah yang hidup akibat sesuatu kerosakan.

Bahagian beraliran terdedah termasuklah logam bahagian luar alat elektrik,kondiut,kabel dan alatambah. 

Setiap peralatan dan pengalir yang beroperasi pada voltan yang melebihi voltan lampau rendah,hendaklah dicegah dengan berkesan daripada bahaya arus bocor kebumi dengan salah satu cara dibawah ini:

i)-Bertebat sepenuhnya

ii)-Bertebat dua lapis(Klas II)

iii)-Membumikan logam terdedah

iv)-Mengasingkan logam agar tidak mudah disentuh dengan bahagian-bahagian hidup atau logam berbumi.

Peraturan IEC 6064

Perlindungan bagi keselamatan

130-04-01-Dimana kerja logam peralatan elektrik,selain konduktor membawa arus,boleh bercas dengan elektrik dalam sedemikian cara yang menyebabkan bahaya:

i)kerja logam akan disambung dengan bumi dalam sedemikian cara yang akan menyebabkan nyahcas tenaga elektrik tanpa bahaya.

ii)langkah mencegah efektif lain yang sama akan diambil untuk mencegah bahaya.

130-04-01-Setiap litar akan disusun untuk mencegah penerusan arus kebocoran kebumi yang merbahaya.

Peraturan-peraturan elektrik 1994(ST)

34(1)Mana-mana penyalut,tudung,gagang,peti cantuman,peti suis,bingkai gear suis yang berlogam dan rangka  dan tapak logam mana-mana janakuasa penukar,rectifier dan motor, peti dan teras berlogam bagi mana-mana pengubah dan bingkai dan penutup logam bagi mana-mana peti sejuk, dapur memasak dan kelengkapan elektrik yang lain termasuklah perkakas domestik, kecuali yan g digolongkan sebagai binaan kelas II hendaklah dibumikan dengan berkesan.

34(2)Mana-mana paip air yang disambung  kepada system bekalan air awam tidak boleh digunakan sebagai satu-satu nya cara membumi.

34(3)Mana-mana paip gas tidak boleh digunakan sebagai satu-satunya cara membumi.

35. Dalam mana-mana pepasangan system pembumian konduktor yang lengkap yang dibuat daripada bahan yang boleh diterima dan mempunyai luas keratan rentas yang mencukupi dengan satu atau lebih plat bumi , paip atau rod hendaklah diadakan. Sistem membumi itu hendaklah disambungkan kebumi dan disenggarakan dengan berkesan.  

Kebaikan dan kekurangan sistem pembumian

Kebaikan

a)Keseluruhan system adalah terikat dengan daya jisim umum bumi.

b)Semua bahagian logam terdedah disambung kesatu laluan yang disediakan supaya arus yang bocor kebumi dapat kembali kepoin nutral bumi menyebabkan peranti arus baki memutuskan litar utama.

Kekurangan

a)Kos menyediakan satu system pembumian adalah mahal.

b)Bagi system TT, sekiranya pengalir bumi putus, tiada lagi laluan untuk arus bocor kejisim bumi menyebabkan bahaya kepada pengguna.

Jenis-jenis system pembumian

a)TT

b)TN-S

c)TN-C-S

d)TN-C

e)IT-Tidak digunakan untuk perbekalan umum

Maksud huruf pertama:

T- Satu atau lebih punca bekalan disambung kebumi oleh pihak pembekal

I-  Tiada punca bekalan disambung terus kebumi.

Maksud huruf kedua

T-Semua pengalir terdedah pada pepasangan pengguna disambung kejisim bumi.

N-Semua pengalir terdedah pada pepasangan pengguna disambung kepengalir bumi

     Yang disediakan oleh pembekal.

Maksud huruf ketiga dan keempat.

S-pengasingan pengalir nutral dan bumi.(separated)

C-pengalir nutral dan bumi dicantum.(combined)

Sistem TT

T-Nutral bekalan disambung kebumi oleh pihak pembekal .

T-Semua bahagian pengalir terdedah disambung kepada elektrod bumi pada pepasangan pengguna.

Peranti arus baki(RCD) perlu dipasang pada pepasangan pengguna.

Sistem TN-S

T-Nutral bekalan disambung kebumi oleh pihak pembekal.

N-Elektrod bumi pihak pembekal disambung secara lansung ketalian bekalan bumi pihak pengguna

S-Konduktor nutral dan bumi adalah terasing (separated)

Sistem TN-C

T- Nutral bekalan dibumikan

N-C-Fungsi nutral dan bumi disatukan dalam satu konduktor pihak pembekal

 

Sistem TN-C-S

T-Nutral bekalan dibumikan.

N-C-Fungsi nutral dan bumi disatukan dalam satu konduktor pihak pembekal.(combined)

S-Semua konduktor pelindung dan konduktor nutral diasingkan dalam pepasangan pengguna.

Sistem IT

I-Sambungan kebumi pada pihak pembekal disambung  melalui impeden pada kadar tertentu atau diasingkan terus.

T- Semua  bahagian pengalir terdedah disambung ke elektrod bumi  pada pepasangan pengguna.

Sistem ini tidak sesuai untuk perbekalan umum

Cara mengelak kebocoran kebumi.

a)Bertebat sepenuhnya

b)Bertebat dua lapis.

c)Mengasingkan logam agar tidak bersentuh dengan bahagian yang membawa arus.

Perkara-perkara yang perlu dibumikan.

a)Semua struktur logam dalam system pendawaian yang bukan membawa arus seperti:

pelapik logam,kondiut,salur,sesalur, dll.

b)Paip air utama

c)Paip pemasangan gas

d)Paip perkhidmatan lain dan penyaluran.

e)Sistem pemanasan dan penyaman udara.

f)Bahagian logam terdedah struktur bangunan.

g)Sistem perlindungan kilat.

Perkara-perkara yang  dikecualikan.

a)Klip logam pemasangan kabel

b)Penutup logam lampu

c)Rantai logam untuk gantungan lampu dan peralatan.

d)Peralatan lampu antik yang diperbuat daripada logam.

e)Skru,pelit nama , dll.

f)Dawai katenari ,apabila penyangkut penebat digunakan.

a)Pengalir perlindungan/koduktor pelindung.

-Konduktor yang menyambung semua poin pembumian pada litar akhir ke terminal utama bumi.

-Laluan bagi arus yang bocor pada bahagian terdedah pepasangan supaya dialirkan

dengan selamat kebumi dan seterusnya balik kesumber bekalan.

-Saiz konduktor perlindungan ditentukan oleh jadual IEE dibawah:

Luas keratan Rentas pengalir Fasa (S)	Luas keratan rentas minimum Pengalir perlindungan litar (SP)
mm² SÍ 16 16Í S Ê25 S>25	mm² S 16                              S/2

b)Pengalir bumi/konduktor bumi.

-Konduktor yang menyambung terminal bumi utama ke elektrod bumi.

-Saiz konduktor ini ditentukan oleh jadual IEE dibawah

c)Terminal pembumian utama.

-Tempat tamatan semua  pengalir perlindungan dan pengalir bumi dalam atau diluar papan agihan

d)Elektrod bumi.

Logam yang ditanam kedalam bumi sebagai sambungan kejisim bumi.Bahan yang digunakan ialah

a)Rod kupram

b)Paip galvani

c)Plet bumi(Kupram atau besi tuangan)

d)Jalur kupram

e)Struktur keluli bangunan

f)Pelapik plambam dan bahan logam yang menutup kabel.

Logam aluminium tidak boleh digunakan sebagai elektrod bumi

Nilai rintangan elektrod bumi bergantung kepada:

a)Jenis tanah

b)Jenis elektrod

c)Panjangnya elektrod.

-Jika nilai rintangan elektrod bumi terlalu tinggi,boleh mempengaruhi nilai keberkesanan pemutus litar bocor kebumi

e)Konduktor ikatan

Pengalir yang menghubungkan terminal punca bumi alat-alat elektrik kepada bahagian-bahagian logam perkhidmatan lain seperti paip air,paip gas  dll. diperingkat awal pepasangan

-Konduktor ikatan utama ialah sambungan pada paip utama,manakala konduktor ikatan tambahan ialah sambungan dipepasangan litar akhir.

Mengikut peraturan 547-02-01-Konduktor ikatan sama upaya hendaklah mempunyai luas keratan rentas tidak kurang daripada separuh luas keratan rentas konduktor bumi pepasangan dan tidak boleh kurang daripada 6 mm. Tidak perlu melebihi 25mm. Jika konduktor ikatan adalah tembaga.

Peraturan IEE mengenai pembumian.

413-02-18-Setiap bahagian pengalir terdedah  yang dilindungi oleh suatu peranti pelindung tunggal hendaklah disambung melalui terminal pembumian utama.

Lintasan gelung kerosakan kebumi

Apabila berlaku arus bocor kebumi,arus rosak akan mengalir disekeliling laluan gelung kerosakan kebumi.

Gelung arus kegagalan kebumi terdiri daripada bahagian-bahagian berikut ini, bermula dari titik kegagalan

-Pengalir pelindung litar

-pangkalan pembumian pengguna dan pengalir bumi

-Jalan laluan balik(melalui bumi bagi system TT)

-Jalan laluan melalui titik nutral berbumi  pengubah dan belitan pengubah

-Pengalir fasa dari pengubah ketitik kegagalan.

Galangan gelung kegagalan kebumi dikenali dengan Zs

Laluan ini mempunyai galangan.

Sekiranya galangan bagi gelung bumi tinggi,nilai arus rosak tidak berupaya mengendalikan pemutus litar bocor kebumi.

  

  Soalan berkaitan pembumian

1-Apakah yang dimaksudkan dengan pembumian

A-sambungan elektrod kejisim bumi

B-sambungan logam keelektrod

C-sambungan yang berkesan dibuat antara logam dan jisim bumi

D-sambungan elektrod dengan elektrod

2-Logam dibawah ini boleh dibuat elektrod bumi kecuali

A-Kupram

B-Aluminium

C-Keluli bergalvani/Galvanised Iron

D-Besi tuangan.

3-Nilai keberkesanan pengujian elektrod bumi bergantung kepada perkara berikut KECUALI,

A-Jenis elektrod

B-Jenis tanah

C-Dalamnya elektrod

D-Sambungan dengan pengalir bumi

4-Sistem pembumian yang digunakan secara meluas dinegara kita ialah:

A-TT

B-TN-C-S

C-TN-C

D-TN-S

5-Fungsi utama pembumian adalah untuk…………………

A-mencegah berlaku litar pintas

B-mencegah gangguan bekalan

C-melindungi pepasangan dan pengguna

D-melindungi kerosakan pada kelengkapan dan pendawaian.

6-Fungsi utama bagi sesuatu sistem pembumian pada pepasangan ialah untuk mengurangkan risiko…………………………

A-kebakaran dan kejutan elektrik

B-beban lampau dan geganti kebumi

C-kerosakan pengalir dan alat elektrik

D-voltan rendah dan amat tinggi.

7-Jika konduktor pembumian sesuatu pepasangan elektrik terputus,apakah yang akan berlaku kepada alat perlindungan jika ada kebocoran kebumi.

A-PLBB kendalian arus akan terpelantik

B-PLBB kendalian arus tidak akan terpelantik

C-Fius utama akan putus

D-Fius litar akhir akan putus.

8-Dibawah  ialah jenis-jenis elektrod bumi yang biasa digunakan kecuali,

A-paip galvani

B-paip kupram

C-rod kupram

D-jalur aluminium

9-Berapakah saiz konduktor perlindungan yang diperlukan untuk dibuat pendawaian litar sub-utama yang mana pengalir fasanya  bersaiz luas keratan rentas 25mm.

A-16mm

B-10mm

C-25mm

D-35mm

10-Pemutus litar arus baki dikendalikan atas prinsip ‘baki arus’ .Ini memberi erti bahawa jika terdapat , kerosakan:

A-Arus dalam kedua-dua bekalan utama adalah sama.

B-Arus dalam kedua-dua belitan utama tidak sama.

C-Arus dalan gegelung pendua adalah sama dengan belitan utama.

D-Arus dalam gegelung pendua mengimbang system itu

11-RCD yang mempunyai arus pengendalian 25mA tidak boleh digunakan dalam keadaan dimana impeden gelung bumi melebihi,

A-5000 Ohm             50V

B-2000 Ohm          0.025 A

C-2       Ohm

D-0.5    Ohm

12-Dimana suatu litar dilindungi terhadap kebocoran kebumi dengan cara suatu pemutus litar automatik,alat ini akan,

A-Memasukkan bekalan

B-Membunyikan loceng

C-Memutuskan sambungan kebumi

D-Memutuskan bekalan kelitar yang rosak .

13-Konduktor pengikatan tambahan yang tidak dilindungi secara mekanik mesti mempunyai luas keratan minimum,

A-2.5mm

B-4.0mm

C-6.0mm

D-Separuh daripada konduktor litar.

14-Nilai rintangan elektrod bumi bergantung kepada perkara berikut,kecuali……..

A-Jenis tanah

B-Dalamnya elektrod

C-Jenis elektrod

D-Jenis pendawaian

15-Rintangan gelung bumi ialah:

A-Rintangan bumi tempat elektrod bumi pengguna ditanam

B-Rintangan litar yang dilalui oleh arus bocor kebumi bermula daripada punca akhir pengalir perlindungan hingga ke elektrod bumi terus kepoin nutral bumi.

C-Jarak kawasan bagi satu elektrod bumi yang berada didalam kawalannya.

D-Nilai rintanganbumi hendaklah kurang dari 1 ohm.

16-Kaedah pembumian dibawah ini yang manakah bukan pembumian terus.

A-Protective Multiple Earthing- Banyak tempat nutral disambung kebumi

B-Aerial earth wire

C-Supply cable sheath

D-PLBK

17-Pada sistem yang dikenali sebagai “Pelindung bumian berganda(Protective multiple earthing),adalah……….

A-Pengalir hidup tidak bersentuh dengan bumi.

B-Pengalir nutral disambung dengan bumi

C-Pengalir nutral berasingan dari bumi

D-Pengalir bumi tidak diperlukan.

18-Sistem ini mempunyai satu atau lebih punca bekalan kuasa yang disambung kebumi

A-IT                                          C-TT

B-TN-C                                     D-TN

19-Nilai rintangan elektrod bumi bergantung kepada

A-Jenis elektrod yang digunakan.

B-Jenis tanah dan dalamnya elektrod.

C-Jenis tanah dan jenis elektrod.

D-Panjang elektrod yang ditanam.

20-Cara mengelakkan bahaya kebocoran bumi

i- Bertebat dengan dua lapis.

ii-Menyambungkan bahagian logam kebumi.

iii-Menukarkan perlindungan arus bocor kebumi dengan arus kendalian yang lebih besar

    lagi.

iv-Mengasingkan alat itu.

A-i,ii & iii.

B-i,iii & iv.

C-i,ii & iv.

D-Semua di atas.

21-Saiz minima kabel untuk dawai bumi bagi penggunaan PLBK satu fasa ialah?

A-1.0mm

B-1.5mm

C-2.5mm

D-4.0mm

23-Jika rintangan elektrod bumi tinggi, perkara-perkara berikut hendaklah dilakukan.

     Pilih yang salah:-

A-Menyambung beberapa elektrod secara siri.

B-Menambah panjang elektrod.

C-Meletakkan arang batu disekeliling elektrod.

D-Mencurahkan cecair pengalir disekeliling elektrod.

24-Mengapa elektrod bumi yang diuji mesti ditanggalkan sambungannya ke litar lain

     meninggalkan hanya litar yang hendak diuji sahaja.

A-Untuk mengetahui ketahanan litar.

B-Mendapatkan bacaan puratanya.

C-Mengelakkan elektrod diluar kawasan bumi bertindih.

D-Mengelakkan gangguan kepada litar lain.

26-Dalam membuat pengiraan untuk mendapatkan galangan lingkaran bumi bagi ujian

     lingkaran kerosakan bumi, nilai aruhan pada kabel boleh diabaikan sekiranya

A-Luas keratan rentas kabel kurang dari 35mm persegi.

B-Beban-beban yang digunakan tidak memberikan kesan aruhan pada system penda-

    Waian.

C-Kabel yang digunakan adalah dari jenis berpeneat galian (mineral insulated)

D-Bahan pengalir bagi kabel tersebut terdiri dari kupram atau aluminium.

27-Ujian galangan lingkaran kerosakan bumi boleh dijalankan dalam

i- pengalir fasa

ii-pengalir Neutral

iii-pengalir bumi

A-i,ii dan iii

B-i dan ii

C-i dan iii

D-ii dan iii

28-Suatu konduktor talian,selain daripada neutral bumi berbilang, hendaklah dipasang

      pada sokongan _________ . Pilih yang BETUL.

i- konkrit tetulang

ii-besi

iii-keluli

iv-kayu

A-i,ii dan iii

B-ii,iii dan iv

C-i,iii dan iv

D-semua di atas.

29-Radas perlindungan arus bocor ke bumi PLBK hendaklah dipasang pada atau penda-

     waian untuk pemanas air segera yang mempunyai jenis kepekaan:

A-10 mA.

B-30 mA

C-100mA

D-300mA

30-Galangan gelung bumi ialah:

A-galangan bumi tempat elektrod bumi pengguna ditanamkan

B-galangan litar yang dilalui oleh arus bocor ke bumibermula daripada punca akhir

    pengalir keselanjaran bumi hingga ke elektrod bumi.

C-jarak kawasan bagi satu elektrod bumi yang berada di dalam kawalannya (minima 6m)

D-nilai galangan bumi hendaklah kurang dari 1 ohm.

31-Cari jawapan yang sesuai untuk memendekkan masa bagi memutuskan bekalan

      elektrik terhadap satu pepasangan elektrik jika berlaku arus bocor kebumi.

A-Dengan mengguna PLBK yang sesuai kepekaannya

B-Dengan mengurangkan earth fault loop impedance.

C-Memasang saiz konduktor bumi yang lebih besar.

D-Dengan menggunakan PLBK dengan kepekaan yang sesuai dan mengurangkan

    Earth fault loop impedance.

32-Litar yang akan dilalui oleh arus yang bocor ke bumi di namakan

A-Litar bumi.

B-Litar gelong galangan ke bumi

C-Litar gelong bumi

D-Litar pembumian.

33-Kepekaan 10mA pada sebuah PLBK bermaksud

A-jumlah arus maksima yang boleh melalui PLBK tersebut ialah 10mA.

B-jumlah arus kebocoran bumi yang melebihi 10mA akan membuat PLBK itu terpelantik

C-jumlah arus minima yang melalui PLBK tersebut ialah 10mA

D-jumlah arus kebocoran bumi yang kurang dari 10mA akan membuat PLBK itu

    terpelantik.

34-Yang manakah diantara kenyataan dibawah tidak betul mengenai pengujian

      rintangan penebatan kebumi bagi suatu pepasangan satu fasa yang telah siap.

A-Semua suis ditutup (ON)

B-Semua fius tidak ditanggalkan

C-Suis utama pengguna di buka (OFF).

D-Semua peralatan elektrik disambungkan.

35-Berikut adalah pemasangan elektrik yang perlu dibumikan.Pilih yang betul

i-  Peralatan kelas II

ii- Semua kerja logam dalam pendawaian

iii-Titik lampu

iv-Kerja logam yang terdedah

A-i,ii & iii

B-ii,iii & iv

C-i,ii & iv

D-semua di atas.

36-Pelindung lebihan arus litar itu tidak boleh beroperasi apabila berlaku arus bocor ke

      bumi kerana……….

A-nilai impedans gelung kebumi rendah.

B-nilai impedans gelung kebumi tinggi.

C-nilai voltan bekalan rendah.

D-nilai arus yang mengalir tinggi.

37-Jenis-jenis elektrod bumi yang biasa digunakan ialah:

i-   pita kuprum (copper tape)

ii-  kod kuprum (copper rod)

iii- besi paip galvani

iv- jalur aluminium

A-semua di atas.

B-i,ii & iii

C-ii,iii & iv

D-i,iii & iv.

Soalan subjektif

1-Apakah yang dimaksudkan dengan perkara-perkara berikut dalam sesuatu pepasangan elektrik:

i-bumi

ii-elektrod bumi

iii-rintangan elektrod bumi

iv-pengkalan bumi utama

v-pengalir pelindung litar

1-Terangkan tentang galangan gelung kerosakan kebumi beserta gambarajah.

2-Apakah tujuan ujian kendalian peranti pelindung arus bocor ke bumi di jalankan?

3-Apakah tujuan ujian rintangan elektrod bumi di jalankan?

4-Jika alat penguji Rintangan Bumi digunakan, lakarkan gambarajah terangkan langkah-

   langkah yang perlu untuk menguji rintangan elektrod bumi.

5-Berpandukan kepada Peraturan IEE/JBE,setiap pemasangan elektrik pengguna

    domestik dan industri mestilah dilengkapi dengan peranti perlindungan bocoran ke-

    bumi atau arus ke bumi.

a)Berpandukan kepada Peraturan tersebut,lukiskan dan labelkan Rajah litar lengkap

   Pemutus Litar Arus Baki (PLAB) 3 fasa.

b)Terangkan dengan ringkas prinsip operasi PLAB tersebut.

c)Kirakan impedan gelung bumi yang diperlukan jika sekiranya sebuah pepasangan

   elektrik yang baru memerlukan pemasangan PLAB yang mempunyai kepekaan seperti

   berikut:-

  i-10mA

 ii-30mA

iii-100mA

6-Terangkan tentang galangan gelung kerosakan kebumi beserta gambarajah.

7-Terangkan 5 kaedah bagi mengurangkan nilai rintangan elektrod bumi.

AMALI: MENANAM ELEKTROD BUMI

TUJUAN: MENYAMBUNG KEJISIM BUMI SEMUA BAHAGIAN LOGAM TERDEDAH.

Alat-alat yang diperlukan.

1-Hammer

2-Spanner

3-Crimping Tool

4-Combination Plier

5-Dioginal cutter

6-Screw driver.

7-Earth electrod resistance tester.

Bahan-bahan

1-Copper rod

2-Earth clamp

3-Earth Chamber

4-PVC Pipe.

Langkah kerja

1-Menanam

2-Menguji

Ujian rintangan elektrod bumi

Suatu arus ulangalik yang bernilai stabil dibekal antara elektrod bumi T dan elektrod bumi tambahan T1 yang diletakkan pada suatu jarak yang tertentu dari T supaya kawasan rintangan kedua-dua elektrod tidak bertindih.Elektrod bumi tambahan yang kedua T2 yang diletakkan antara T dan T1 dan penurunan voltan antara T dan T2 diukur.Rintangan merupakan voltan antara T dan T2,dibahagikan dengan arus yang mengalir diantara T dan T1 dengan syarat tidak ada pertindihan kawasan rintangan.

Untuk mendapatkan nilai yang sebenar  dua bacaan diambil  dengan menggerakkan elektrod tambahan yang kedua sebanyak 6 meter lebih jauh dan 6 meter lebih berhampiran dengan T

Jika ketiga-tiga nilai diperolehi tidak sama minima ketiga-tiga nilai itu  dikira sebagai nilai elektrod bumi T.