MENENTUKAN SAIZ KABEL

MENENTUKAN SAIZ KABEL Di dalam sesuatu pemasangan elektrik, semua peralatan yang hendak digunakan dipastikan terlebih dahulu, seperti jenis lampu dan wattnya, motor, alat hawa dingin dan sebagainya. Dengan itu beban kehendak maksima (MD) pemasangan tersebut dapat diketahui. Pada umumnya kita menggunakan persamaan berikut untuk mempastikan beban:

P = Vf x If x kos θ

(untuk satu fasa)

P = √3 x VL x IL x kos θ (untuk tiga fasa)

Dimana: P = Kuasa (watt) kehendak maksima (M.D) Vf ,VL = Voltan fasa atau talian (volt) If , IL = Arus fasa atau talian (ampiar) kos θ = Faktur kuasa Kilowatt (KW) Kilo Volt Ampiar (KVA) = -----------------------Kos θ

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

Contoh A:

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

3000 I = ------------------------ = 6.4A √3 x 415 x 0.65

Pada amnya arus permulaan bagi motor ialah tiga kali dari arus beban penuh. Jadi di sini kita gunakan fius 20A. Perhatian: Bagi beban selain daripada motor dan lampu discharge tiada arus permulaan perlu diambil kira. Arus permulaan bagi lampu discharge ialah 1.8 kali ganda dari arus beban penuhnya. Apabila ukuran dan jenis fius dan jenis kabel telah dipastikan, perkara berikut terpaksa diambil kira sebelum saiz kabel sebenarnya boleh dipastikan: a. Suhu ambient kabel itu akan alami (faktor suhu) Ca b. Bilangan kabel akan terhimpun (faktor kumpulan) Cg c. Faktur penebatan haba (Ci) d. Faktur fius (Cf) Oleh itu kiraan menentukan saiz kabel menjadi seperti berikut: In -------------------Ca x Cg x Ci x Cf Dimana:

In

-

Kadaran arus pelindung (Fius/MCB)

Ca

-

Faktur suhu ambient

Cg

-

Faktur kumpulan

Ci

-

Faktur penebatan haba

Cf

-

Faktur fius

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

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

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

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

6.4 Oleh itu

I = -------------------- = 10.5A 0.94 x 0.65

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

Susut Voltan

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

Vd = mV x I x L 1000

dimana:

Vd

- susut voltan

mV

- susut voltan/Ampiar/meter

I

- arus litar (Ampiar)

L

- panjang konduktor (meter)

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

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

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

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

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

(9.5 x 2000) ÷ 1000 = 19V

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

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

Kesusutan voltannya ialah:

(2.8mV x 2000) ÷ 1000 = 5.6V

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

Contoh C: (ii)

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

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

30 x 2 = 60 ampiar- meter 30 x 4 = 120 ampiar- meter 30 x 6 = 180 ampiar- meter

30 x 8 = 240 ampiar- meter 30 x 10 = 300 ampiar- meter

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

Oleh itu kesusutan voltan ialah:

Ampiar-meter

x

mV

60A

x

6.4mV

=

0.384

120A

x

6.4mV

=

0.768

180A

x

6.4mV

=

1.152

300A

x

6.4mV

=

1.920 4.224volt

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

Oleh itu, Arus bersamaan

10 ÷ (0.87 x 0.65) = 17.7A

Oleh itu kabel 6 mm2 boleh digunakan.

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

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

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