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.
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.