Papan Suis Utama Voltan Rendah

AM

Keadaan bilik suis yang besar dan bersih

Papan suis utama (PSU) adalah satu komponen atau perkakas pemasangan elektrik yang mula- mula sekali menerima bekalan elektrik sebelum ianya diagih-agihkan ke bahagian-bahagian lain beban atau bangunan. Ia juga merupakan pusat kawalan kepada keseluruhan pemasangan. Di dalam PSU inilah terdapatnya perkakas suis untuk tujuan kawalan dan perlindungan. Bekalan masuk utama boleh dikawal iaitu ON atau OFF di PSU. Alat dan komponen perlindungan utama yang mengawal dan melindungi keseluruhan pemasangan ditempatkan disini.

Peranan, saiz fizikal dan fungsi PSU adalah bergantung kepada keupayaan membawa arus, kegunaan PSU itu sendiri serta apakah yang hendak dikawalnya. Ada sesetengah PSU hanya mengawal beban elektrik yang tertentu sahaja misalnya motor-motor elektrik. Fault level untuk PSU ialah 50kA (dahulu 43KA) atau 31MVA pada 415V untuk selama 1 saat (BS 5486).

JENIS

Umumnya ada tiga jenis PSU yang biasa digunakan iaitu:

a. Jenis melekat di dinding (wall mounted)

b. Jenis pedestal (floor mounted / wall mounted, front access)

c. Jenis Cubicle (floor mounted front / rear access)

MSB Jenis Wall Mounted

Jenis melekat di dinding biasanya untuk pemasangan kecil, sehingga 100 ampiar. Jenis pedestal untuk pemasangan sederhana manakala jenis cubicle untuk pemasangan besar. Namun begitu berat sesebuah PSU akan juga menentukan jenis yang sesuai digunakan (wall mounted atau floor mounted). Tahap perlindungan PSU lazimnya ialah IP42.

PAPAN SUIS KECIL 

Papan suis kecil (PSK/SSB) adalah papan suis yang mendapat bekalan utamanya dari PSU. Perkataan kecil adalah relatif sebab ada PSK yang saiznya lebih besar dari PSU ditempat lain. Kecil disini bermakna lebih kecil dari PSU.

PSK digunakan untuk bangunan atau beban yang berada agak jauh dan terasing dari PSU. Ini adalah untuk menjimatkan kabel dan memudahkan kerja-kerja kawalan dan senggaraan.

MSB Jenis Padester

BINAAN

PSU terdiri dari binaan rangka utama yang akan menyokong berat segala peralatan yang terdapat di dalam PSU. Kekuatan rangka hendaklah minima 10G berbentuk U-section channel. Rangka yang baik adalah dari jenis berlubang-lubang dengan saiz yang sesuai dan dengan jarak 25mm supaya tidak mengurangkan kekuatan mekanikalnya. Jenis ini dipanggil jenis modular dimana ia boleh ditambah dan dibesarkan dengan mudah iaitu dengan menyambong sahaja rangka tambahan.

Dibahagian luar sekelilingnya ditutup dengan kepingan logam dengan tebal tidak kurang dari 2mm. Palang bas pembumian dengan keratan rentas yang mencukupi hendaklah dipasang dibahagian bawah sebelah dalam PSU meliputi keseluruhan panjang PSU tersebut.

MSB Jenis Cubical yang mempunyai laluan di sekelilingnya

KELAS

Terdapat 3 kelas PSU

a- Tiada kompartmen (Form 1) – tiada pengasingan (dinding pemisah) diantara bahagian- bahagian dalam PSU

b- Sebahagian berkompartmen (Form 2a) – Palang bas dipisahkan daripada yang lainnya menggunakan sleeving, (Form 2b) menggunakan enclosure/barrier.

c- Sepenuhnya berkompartmen (Form 3) – semua pemutus litar diasingkan diantara satu sama lain tetapi tidak terminal kabelnya.

d- Sepenuhnya berkompartmen (Form 4) – semua pemutus litar dan terminal kabel diasingkan diantara satu sama lain.

Jenis mana yang kita mahukan bergantung kepada keperluan, kesesuaian, tahap keselamatan dan harga yang perlu kita bayar. Jenis yang paling baik dan mahal ialah setiap kompartmen dalam PSU diasingkan dengan dinding logam supaya apabila berlaku percikan api bahagian lain tidak terlibat. Selain mahal ianya juga berat.

Jenis sederhana baik hanya memisahkan sebahagian sahaja kompartmen terutama bahagian yang menempatkan pemutus litar udara (ACB), kerana disinilah selalunya berkemungkinan besar berlaku percikan api elektrik. Jenis yang paling mudah dan murah ialah tiada langsung pemisahan diantara kompartmen di dalam PSU tersebut.

LOKASI PSU

PSU hendaklah ditempatkan di kawasan yang mempunyai ciri-ciri berikut:
a- Berhampiran dengan penempatan beban yang tinggi bagi mengurangkan perbelanjaan submains dan kabel

b- Terhindar daripada banjir atau dekat dengan punca-punca air

c- Tidak terlindung atau terhalang oleh sesuatu supaya kerja-kerja operasi dan senggaraan mudah dijalankan.

d- Ditempatkan di dalam bilik khas dan mempunyai pintu yang berkunci

KEPERLUAN BILIK SUIS
a- Bilik suis hendaklah menerima pengedaran udara yang baik

b- Semua pintu dan lubang udara dipasang dengan anti vermin proff netting supaya serangga tidak dapat masuk

c- Ruang kosong berukuran minima 2.5 kaki dibahagian belakang dan minima 4.5 kaki dibahagian hadapan PSU untuk kerja-kerja senggaraan

d- Mempunyai saluran-saluran yang mencukupi untuk kemasukan dan keluar kabel

e- Bilik suis hendaklah dilengkapan dengan alat pemadam api jenis gas yang dibenarkan seperti CO2

f- Lampu biasa, lampu kecemasan dan soket alir keluar dengan jumlah yang mencukupi hendaklah disediakan di dalam bilik suis

g- Rajah skema dan tikar getah dengan saiz yang sesuai hendaklah dipaparkan didalam bilik PSU


PEKAKAS SUIS DALAM PSU
Palang bas (basbar)

Palang bas merupakan kepingan pengalir yang selalunya diperbuat dari campuran tembaga dan bersalut timah. Ia mengalirkan dan mengagihkan bekalan elektrik daripada pemutus litar utama ke pemutus-pemutus litar yang lain. Ianya digunakan menggantikan kabel disebabkan mudah membuat sambungan dan kemas serta mudah melaksanakan kerja pemasangan.

Kedudukan palang bas biasanya mendatar, tetapi ada yang menegak dan ada juga yang mengabungkan kedua-duanya. Palang bas hendaklah mempunyai ketumpatan arus tidak melebihi 1.5A/mm persegi. Keupayaan membawa arus palang bas adalah bergantung kepada saiznya, bahan yang digunakan iaitu tembaga atau tembaga campuran. Sila rujuk jadual. Palang bas hendaklah diasingkan dari bahagian-bahagian logam PSU menggunakan non- hygroscopic insulators untuk menahan tekanan mekanikal apabila berlaku kerosakan ditahap maksima.

ACB

Pemutus litar udara ialah sebuah pemutus litar yang bertindak memutus dan menyambungkan litar dengan sesentuh utamanya berada didalam udara biasa, tidak didalam medium pemutus jenis lain seperti minyak, hampagas atau SF6. Ianya hendaklah jenis metalclad flush mounted.

Pemutus litar yang asas adalah satu alat untuk memutus atau menyambungkan bekalan atau disebut juga sebagai pengasing sahaja. Namun begitu apabila ianya dilengkapkan dengan komponen perlindungan seperti alatubah arus, geganti dan shunt trip coil, ianya dapat memberi perlindungan yang diperlukan secara otomatik. Perlindungan yang diperlukan ialah arus lebih, beban lebih dan rosak ke bumi.

Pemutus litar yang biasa digunakan ialah Pemutus Litar Udara (ACB), tetapi pada masa ini Pemutus Litar Teracu (Moulded Case Circuit Breaker / MCCB) semangkin banyak digunakan. Penggunaan samada ACB atau MCCB bergantung kepada kadaran arus sesuatu pemasangan elektrik. Untuk pemasangan yang melebihi 400A selalunya ACB digunakan walaupun MCCB ada juga digunakan.

ACB ditentukan didalam B.S 4752 dimana voltan nominalnya tidak melebihi 660V AC dengan ulangan 50Hz atau 60Hz. Kadaran arusnya tidak melebihi 8000A dan kapasiti pemutusan litar pintas berkadar tidak melebihi 200KA. Minimum rupturing capacity ialah 31MVA pada 415V.

Saiz ACB terkecil yang terdapat dipasaran pada masa ini ialah 600A. Dengan penatahan (setting) kepada alat perlindungan dan bersesuaian dengan kadaran arus pemasangan ianya boleh ditatah kepada kadaran arus kurang daripada 600A, contohnya 200A, 400A dan sebagainya. Saiz ACB yang besar pula ada yang mencapai 6300A.

Dalam kes-kes tertentu terdapat lebih dari satu ACB di dalam sesebuah PSU samada mempunyai kadaran arus yang sama atau dengan kadaran yang berlainan. Dengan itu rangka PSU mestilah mempunyai kekuatan mekanikal yang mencukupi untuk menampung berat komponen-komponen tersebut.

Nilai arus kerosakan (fault level) ACB ialah 45KA untuk 3 saat. Ini bermakna dengan arus sebanyak 45KA ACB ini boleh bertindak dengan selamat tanpa ianya mengalami kerosakan.

Kegunaan lain ACB selain dari sebagai pengasing dan pemutus litar ialah sebagai bus tie atau bus coupler atau sesentuh tukar alih, tetapi hendaklah dari jenis empat kutub.

ACB boleh dipasang secara tetap (fixed type) iaitu tidak boleh dibawa keluar (not withdrawable) kecuali dengan membuka sekeru atau boleh dibawa keluar untuk tujuan senggaraan dan ujian (drawout type). ACB hendaklah diuji dan diperakui mengikut standard ASTA atau KEMA.

ISTILAH-ISTILAH KADARAN

a- Kadaran Arus Thermal (rated thermal current)

Had arus dimana pemutus litar boleh membawanya secara berterusan tanpa kenaikan suhu yang melebihi nilai tertentu pada suatu keadaan tertentu.

b- Kadaran Keupayaan Tutup-Balik Litar Pintas (rated short circuit making capacity)

Ini adalah had arus dimana sebuah pemutus litar berupaya menyambung atau menutup balik pada keadaan tertentu.

c- Kadaran Keupayaan Putus Litar Pintas (rated short circuit breaking capacity)

Ini adalah had arus dimana sebuah pemutus litar berupaya memutuskan litar pada tahap kerosakan tertentu dengan selamat dan tanpa ianya mengalami kerosakan. Kadarannya adalah dalam kiloampiar (KA).

d- Kadaran Arus Menahan Pada Masa-Pendek (rated short-time withstand current)
Ini adalah arus yang boleh dibawa oleh sebuah pemutus litar dalam masa 1 saat tanpa sebarang keadaan luar biasa pada keadaan yang tertentu   

_______________________________________________________________________________
BAHAGAIN-BAHAGIAN ACB
a- Sesentuh Tetap dan Sesentuh Bergerak

Kebanyakan ACB mempunyai tiga kutub walaupun ada yang mempunyai empat kutub. Oleh itu terdapat tiga sesentuh tetap dan tiga sesentuh bergerak. Bila dalam keadaan ON sesentuh tetap dan sesentuh bergerak akan tertutup dan bila dalam keadaan OFF atau terpelantik (trip) ianya akan terbuka.

Semua sesentuh diperbuat dari bahan logam yang kuat dari segi mekanikal dan keupayaan membawa arus menutup (making current), arus membuka (breaking current) dan arus litar pintas (short circuit current). Contoh logam yang digunakan ialah silver alloy.

b- Sesentuh Arka (Arcing Contact)

Sesentuh arka adalah sesentuh tambahan yang gunanya ialah untuk membenarkan arka berlaku di sini dan tidak disesentuh utama. Dengan ini sesentuh utama tidak dibebankan dengan arka setiap kali ACB di ON dan OFF kan. Oleh itu sesentuh utama akan tahan lebih lama.

c- Mekanisma Penyimpan Tenaga (Spring)

Setiap ACB mempunyai mekanisma penyimpan tenaga iaitu spring. Spring yang berada didalam keadaan tegang (tension) adalah menyimpan tenaga untuk menolak dengan pantas sesentuh bergerak untuk tertutup dengan sesentuh tetap. Aksi ini serupalah dengan spring yang terdapat pada perangkap tikus yang akan mengetap tikus dengan pantas apabila galangnya terlepas.

Spring ini boleh di charge menggunakan handle atau charging lever yang disediakan atau menggunakan motor elektrik (automatic charging) yang boleh dipasang didalam mana-mana ACB. Namun tidak semua ACB mempunyai kemudahan automatic charging.

d- Bahagian Pengalir (conductor)

Biasanya bahagian yang mengalirkan arus ialah pengalir utama litar, pengalir mudah lentur, sesentuh utama dan sesentuh arka. Penebat berkesan yang diperbuat dari bahan penebat seperti glass polyester atau kepingan fibre diletakkan diantara fasa atau kutub.

e- Gelong Shunt Trip (Shunt Trip Coil)

Gelong shunt trip ialah sebuah gelung yang dipasang didalam ACB untuk tujuan pelantikan secara otomatik. Apabila diberikan bekalan yang sesuai dengan gelong, ia akan bertenaga dan menarik plunger dan seterusnya menyebabkan ACB terpelantik. Gelong ini biasanya berkadaran 240V AC tetapi untuk pemutus litar tertentu ada juga yang kerkadaran 110V AC ataupun 30V DC. Bekalan ini selalunya diterima dari satu punca (palang bas atau bateri) melalui fius, geganti atau butang tekan.

Satu suis tambahan mestilah digunakan untuk membuka litar ke gelong tadi supaya ianya tidak terbakar jika bekalan tidak diputuskan untuk jangka masa yang lama.

f- Gelong Voltan Kurang (Under Voltage Coil)

Gelong ini akan menyebabkan ACB terpelantik apabila voltan bekalan jatuh kepada suatu nilai tertentu. Jika tiada bekalan ACB tidak boleh di ON kan.

g- Perangkap arka (Arc chute) ialah sebuah kekotak yang diletakkan di atas sesentuh utama dan sesentuh tambahan yang tujuannya ialah untuk menyerap percikan dan asap dari arka yang terjadi supaya ia tidak merebak ke bahagian-bahagian lain.

i- Charging Handle

Satu handle untuk charge spring supaya menyimpan tenaga samada untuk ON atau OFF ACB

j- Butang Buka (OFF button) dan butang tutup (ON button),  butang tekan

k- Penunjuk Open-Close

Satu penunjuk samada ACB itu buka (open) atau tutup (close)

l- Penunjuk Charging

Penunjuk samada spring dalam keadaan charge atau discharge

m- Penunjuk Kedudukan (Position Indicator)

Menunjukkan kedudukan ACB samada CONNECTED, TEST atau DISCONNECTED.

n- Penutup Palang Bas / Interlock Shutter

Penutup ini akan menutup palang bas apabila ACB dikeluarkan.

o- Pendawaian Elektrik dan Penyambungan

Pendawaian yang penting ialah pendawaian diantara geganti ke gelong shunt trip, yang lain ialah pendawaian untuk gelong tanpa voltan dan untuk sesentuh tambahan. Oleh sebab ACB boleh dibawa keluar maka penyambungan pendawaian ini perlulah melalui satu penyambungan yang sesuai seperti sliding contact.

p- Closing Spring

Kemudahan untuk kunci atau padlock. Untuk mengunci ACB supaya tidak diganggu oleh orang yang tidak berkenaan.

q- Sesentuh Tambahan

Untuk litar amaran dan petunjuk (indicator)

SENGARAAN ACB
a- Sesentuh arka

b- Arc Chute

c- Pelinciran

d- Ujian-ujian terhadap ACB

MCCB (Moulded Case Circuit Breaker)

MCCB telah digunakan secara meluas didalam pepasangan moden, terutamanya di dalam bangunan-bangunan dan loji perindustrian bagi menggantikan Fius Suis atau Suis Pisau (fused knife switches). Piawaian yang sesuai untuk MCCB ialah B.S 4752, yang mengandungi kesemua keperluan teknikal yang khusus. Arus Interrupting Capacity hendaklah tidak kurang dari 43KA rms.

Badan MCCB diperbuat dari glass reinforced polyester moulded case. Binaan dalamnya pula hampir menyerupai dengan sebuah MCB. MCCB selalunya mempunyai 3 kutub sebab ia lazimnya digunakan untuk litar 3 fasa. Kadaran arusnya dari 60A sehinggalah melebihi 1000A. MCCB mempunyai ciri-ciri tambahan berikut bila dibandingkan dengan MCB.

Butang Pelantik dan arus boleh laras

Alat pelantikan otomatik yang digunakan didalam MCCB adalah samada dari jenis magnetic- haba atau jenis magnetik hidrolik.

Piawaian British menghendaki MCCB dari jenis B.S 4725 seharusnya tidak berkendali ketika membawa arus kadarannya secara berterusan. Bagi MCCB yang mempunyai arus kadaran tidak melebihi 63A seharusnya tidak terpelantik dalam masa 1 jam (masa lazim) bila membawa arus 1.05 kali arus kadaran, tetapi mesti terpelantik dalam tempoh jam berikutnya, jika arus meningkat ke 1.35 kali ganda arus kadarannya. Bagi arus kadaran yang melebihi 63A, masa lazimnya menjadi 2 jam.

Salah satu dari beberapa assessori pilihan yang boleh dipasang didalam MCCB ialah shunt trip coil untuk tujuan perlindungan rosak ke bumi dan juga untuk pelantikan kawalan jauh (remote tripping).

Untuk pelantikan rosak ke bumi, shunt trip coil hendaklah disambungkan kepada sesentuh pelantikan (tripping contact) sebuah geganti bocor ke bumi (earth leackage relay (ELR) atau Earth Fault Relay (E/F).

Ujian-ujian terhadap MCCB

a- Ujian mekanikal untuk pastikan ia berfungsi dengan sempurna

b- Ujian suntikan secondry, untuk pastikan ia boleh terpelantik bila berlaku kerosakan dalam litar melebihi tahap-tahap tertentu.

c- Ujian rintangan penebatan dengan bacaan minima 0.5 megaOhm

d- Ujian keterusan

FIUS

Ia agak klasik jika dibandingkan dengan pemutus litar yang serba canggih masakini tapi ia tetap berguna di masa-masa tertentu. Kadar fius dawai (BS3036) hanya dihadkan sehingga 30A sahaja kerana faktor fius yang agak tinggi (ketepatan pemutusan).

Fius HRC (BS88 dan BS1361) (High Rupcturing Capacity) mempunyai badan yang diperbuat dari ceramik. Terdapat satu atau lebih elemen fius didalamnya, bergantung kepada kadaran arus. Elemen fuis dikelilingi oleh “insert arc quenching filler” seperti “gramulated quartz”, untuk menyerap arka yang terjadi. Di kedua-dua hujung fius terdapat “tin-plated copper” atau “brass end caps” dan biasanya “tin- plated copper tag terminations”. Bagi fius HRC melebihi 60A end cap selalunya mempunyai lubang atau slot bagi tujuan mengikatnya dengan sekru.

Faktor fius adalah angka pendarab bagi fius. Sebagai contoh. fius berkadaran 5A tidak akan lebur pada arus 5A kerana bahan lebur yang digunakan tidak tepat. Maka ia hendaklah didarap dengan faktor fius. Fius 5A x 1.5 (faktor fius) = 7.5A. Faktor fius hendaklah tidak melebihi 2 x.

Jenis P tidak melebihi 1.25

Jenis Q1 tidak melebihi 1.5

Bagi KA rating untuk HRC fius, boleh rujuk kepada pihak pengeluar kerana setiap pengeluar keupayaan KA nya tidak sama.

MCB (Miniature Circuit Breaker) BS3871

Hanya berkadaran sehingga 30A untuk kegunaan satu fasa (L & N) sahaja. Ia adalah alat terbaik untuk menggantikan element fius. Terdapat dua jenis pelantikan iaitu pelantikan jangka masa lama dan pelantikan jangka masa sertamerta. Sesebuah MCB yang terpelantik secara otomatik dengan masa kendaliannya tidak melebihi 0 – 1 saat diistilahkan sebagai pelantikan jangka masa sertamerta (instantenous).

Piawaian British (British Standard) menghendaki, MCB dari jenis B.S 3871 seharusnya tidak berkendali ketika membawa arus kadarannya secara berterusan. Ia juga dikehendaki supaya terpelantik dalam masa 1 jam sekiranya arus ialah 1.5 kali ganda arus kadaran (bagi arus kadaran hingga 10A) atau 1.35 kali ganda arus kadaran (bagi arus kadaran lebih daripada 10A).

FIUS SUIS

Fius Suis lazimnya digunakan untuk litar tiga fasa (TPN). Kadaran standard ialah 60A, 100A, 160A, 200a, 300A, 400A, 500A, 600A, 800A.

Jenis fius yang digunakan mestilah HRC kerana kadaran arusnya yang tinggi. Jenis center tag dan off tag adalah yang biasa digunakan, manakala jenis round cap tidak boleh digunakan kerana sentuhan yang tidak kukuh untuk menampung arus yang tinggi.

SUIS FIUS

Suis Fius hampir menyerupai fius suis tetapi mempunyai perbedaan berikut:

a- Fiusnya berkadaran 60A dan kurang

b- Ia digunakan lebih kepada satu fasa, terdapat juga jenis tiga fasa

c- Fius dari jenis round cap, tanpa tag, boleh digunakan, tak perlu skrew dan nut

d- Ia tidak terpisah dari basbar bekalan apabila di OFF kan

CT (Current Transformer)

RELAY

VOLT METER

AMMETER

FAKTOR KUASA METER

KWH METER

PILOT LAMP

KAPASITOR BANK

BATERI CHARGER

UJIAN PSU

EARTHING BAR

BASBAR

No

Ukuran Palang Bas Tembaga

(mm x mm) round edge @ x 1.5 untuk memudahkan pengiraan

Kadaran Arus

(Ampiar)

1

6.3 x 25

250

2

6.3 x 31.5

300

3

6.3 x 40

400

4

6.3 x 50

500

5

6.3 x 63

600

6

6.3 x 80

800

7

6.3 x 100

1000

8

6.3 x 125

1250

9

2 x 6.3 x 50

1000

10

2 x 6.3 x 80

1600

11

2 x 6.3 x 100

2000

UNDER CONSTRUCTION!