PERLINDUNGAN ARUS LEBIHAN


-----Arus lebihan ialah arus tinggi mengalir dalam sesuatu litar dan lebih daripada kadar maksimum yang dibenarkan.----



Faktor arus lebihan  :   (i) Lebihan arus beban
                                   (ii) Litar pintas



(i)LEBIHAN ARUS BEBAN        


2 faktor ( beban lampau) & ( arus permulaan beban)


>>>Beban lampau adalah disebabkan oleh penambahan beban lebih daripada yang dibenarkan atau salah mengira faktor kepelbagaian. Arus lebihan yang berlaku disebabkan beban lampau boleh mengakibatkan kepanasan ke atas pengalir kabel.

>>>Arus permulaan beban adalah disebabkan oleh arus beban naik secara mengejut pada peringkat permulaan penghidupan. 
contoh : arus penhidupan motor biasanya tinggi pada peringkat permulaan. 

Biasanya arus permulaan beban tidak merbahaya kerana ia berlaku dalam masa yg singkat dan arusnya tidak terlalu tinggi.



(i)LITAR PINTAS  

>>>berlaku apabila pengalir fasa dan pengalir neutral bersentuh di antara satu sama lain. Pada kebiasaannya arus litar pintas adalah terlalu tinggi dan sekiranya alat perlindungan mengambil masa untuk memutuskan litar ini boleh menyebabkan pengalir kabel panas dan seterusnya terbakar.





Peraturan IEE - Perlindungan arus beban lampau. 

1. Alat perlindungan mestilah mampu memutuskan sebarang arus beban lampau yang mengalir dalam pengalir litar sebelum ia mengakibatkan suhu tinggi pada penebat , sambungan , tamatan atau sekeliling pengalir.

2. Alat perlindungan arus beban lampau mestilah mempunyai ciri-ciri berikut : 

(a) arus nominal atau arus setan ( setting - In ) mestilah tidak kurang daripada arus rekabentuk ( design - Ib) bagi litar.
(b) arus nominal atau arus setan ( setting - In) mestilah tidak melebihi kapasiti membawa arus (I2) yang terkecil sekali bagi pengalir kabel dalam litar : 

(i) di mana alat perlindungan iaitu fius BS 88 atau BS 1361 atau pemutus litar BS 3871 atau BS 4752 dan mematuhi syarat (b) dan (c) 
(ii) alat perlindungan iaitu fius BS 3036 dan mematuhi ciri2 (c) , arus nominal (In) mestilah tidak boleh lebih 0.725 kali daripada kapasiti yang membawa arus bagi pengalir kabel yg terkecil dalam litar yg dilindungi.


contoh2

British BS 88 — 690V: 6-710A

 

 

 

 

 

Peraturan IEE- Perlindungan arus litar pintas.


1. Alat perlindungan mestilah mampu memutuskan sebarang arus litar pintas di dalam setiap litar sebelum arus tersebut boleh mengakibatkan kesan kepanasan dan kerosakan mekanikal ke atas pengalir dan sambungan kabel.
2. Kadar kapasiti pemutusan mestilah tidak boleh kurang daripada arus litar pintas yang berkemungkinan akan berlaku.
3. Di mana alat perlindungan untuk arus beban lampau yg mematuhi ciri2 dan mempunyai kapasiti pemutusan tidak kurang daripada nilai arus litar pintas boleh digunakan untuk melindungi arus litar pintas.
4. Masa jangkauan (duration) bagi arus litar pintas ialah setinggi 5 saat , oleh itu bagi pengalir kabel yg luas keratan rentas 10mm2 atau lebih, masa (t) bagi pengaliran arus litar pintas boleh meninggikan suhu pengalir ke tahap yg dihadkan. 




t = masa dalam saat 
s= luas keratan rentas dalam mm2 
I = Arus litar pintas mungkin , Amp
k = malar bergantung pd jenis kabel yg digunakan  

t  =  k2s2
       ____                

         I2 



 Faktor pemilihan jenis2 perlindungan arus lebihan 

(i) Jenis beban 
(ii) Keupayaan unit perlindungan 
(iii) Suhu sekeliling 
(iv) Alat khas
(v) Harga



FIUS
 istilah yang berkaitan dengan fius

(i) Elemen fius - adalah pengalir dengan pelbagai saiz yg akan cair apabila arus yg berlebihan mengalir melaluinya

(ii) Arus Nominal - arus maksimum yg boleh melalui kabel atau fius pada jangka masa yg tak terhad denagn tidak memanaskan pengalir kabel atau mencairkan elemen fius.

(iii) Arus fiusan - arus minimum yg boleh mencairkan elemen fius

(v)  Faktor fiusan - nisbah arus fiusan dengan kadaran arus

Faktor Fiusan  =    Arus fiusan
                             _________
                             arus nominal



Jenis2 fius (mengikut piawaian British)

(i) Fius yg boleh didawaikan semula , BS 3036
(ii) Fius Kartrij , BS 1362
(iii) Fius kapasiti pemutus tinggi , BS 1361 dan BS 88



Fius yang boleh didawaikan semula ( Rewireable fuse) 









 Ciri-cirinya

1. Terdapat daripada dawai elemen yang disambung dalam satu penghubung fius yang boleh dikeluarkan daripada tapak fius.
2. Dawai elemen fius diperbuat daripada aloi iaitu campuran timah dan plumbum atau daripada jenis kuprum tulen. Boleh ditukar ganti sekiranya elemen putus.
3. Arus Nominal bergantung pada saiz dawai elemen fius dan boleh ditentukan dengan menggunakan jadual 53A di bawah ini.

ARUS NOMINAL FIUS   >       GARISPUSAT NOMINAL DAWAI


A                                                              >                                                                  mm
3                                                              >                                                                  0.15
5                                                               >                                                                   0.2
10                                                              >                                                                 0.35
15                                                             >                                                                  0.5
20                                                            >                                                                    0.6
25                                                            >                                                                  0.75
30                                                           >                                                                   0.85
45                                                             >                                                                   1.25
60                                                            >                                                                  1.53
80                                                              >                                                                 1.8
100                                                           >                                                                   2.0



4. Faktor fiusan adalah dalam kelas R iaitu antara 1.75 hingga 2,5 kali




KEBAIKAN

(a) Dawai elemen fiusnya paling murah jika dibandingkan dengan alat perlindungan yang lain.
(b) Senang ditukar ganti


KEKURANGAN

(a) Menghasilkan arka dan mengeluarkan bunyi yg kuat
(b) Mungkin digantikan dengan saiz elemen fius yg salah
(c) Kapasiti pemutusan yg rendah dan akan merosot







Fius Kartrij ( Cartridge Fuse ) 

> digunakan dalam palam (plug) 13A bagi alat perkakas elektrik atau bagi melindungi meja makmal dari arus lebihan.
>dianggap sebagai fius tambahan daripada fius dalam papan agihan.









Ciri-cirinya

1. Terdiri daripada 1 tiub yg diperbuat daripada kaca atau seramik atau tembikar
2. Arus Nominal fius ialah 0.5A, 0.25A, 0.5A, 0.75A , 1A, 2A, 3A, 5A dan 13A
3. Faktor fiusan adalah dalam kelas Q1, dan Q2. Q1 iaitu di antara 1,25 hingga 1.5 kali .
     Q2 iaitu di antara 1,5 hingga 1.75 kali



KEBAIKAN

(1) kadar arus nominalnya diketahui dengan tepat
(2) Kapasiti pemutusannya tidak merosot
(3) Dapat mengelakkan arka dan bunyi yg kuat
(4) Mempunyai kod warna untuk kadaran saiz yg tertentu


KEKURANGAN

(1) Elemen fius putus keseluruhan kartrij tidak boleh digunakan
(2) Pemegang fius hanya sesuai dengan saiz kartrij yg tertentu





Fius kapasiti pemutus tinggi ( high rapturing capacity fuse)

> BS 1361 , BS 88
> digunakan pada tempat atau beban yg memerlukan kadar kapasiti pemutusan yg tinggi.
> mempunyai arus nominal yg besar
> mampu menaggung arus beban yg tinggi

 

CIRI - CIRInya

1. Terdiri daripada 1 tiub seramik dengan penutup hujungnya diperbuat daripada logam . Bagi fius jenis BS 88 ia mempunyai tapak penyambung.
2. Dawai elemen fius diperbuat daripada jenis jalur perak dan disokong oleh silikon serta diselaputi oleh serbuk mineral .
3. Mempunyai elemen penunjuk dan serbuk penanda.
4. Arus nominal fius
BS 1631 >>>>5A, 15A, 20A , 30A, 45A, 60A, 80A, 100A.
BS 88 >>>>>6A , 16A , 25A ,40A ,63A ,100A ,160A ,250A ,400A ,630A.
5. Faktor fiusan adalah dalam kelas P iaitu 1.0 hingga 1.25 kali


KEBAIKAN

(1) Dapat mengelakkan arka dan bunyi yg kuat
(2) Dapat mengawal arus tinggi
(3) Dapat diskriminasikan arus
(4) Kapasiti pemutusan tinggi
(5) Mempunyai tanda pemutusan


KEKURANGAN

(1) Paling mahal
(2) Mengambil masa untuk menggantikan fius baru
(3) hanya sesuai dengan penghubung fius dan tapak fius yg tertentu





PEMUTUS LITAR MINIATURE/KENIT

Pemutus Litar ( BS3871) ialah satu alat perlindungan arus lebihan yg mempunyai kadar kapasiti pemutusan yg tinggi. Ia dapat dikendalikan dengan manual atau automatik

Contoh : 1. secara magnetik
              2. secara termal
              3. secara magneto hidraulik
              4. secara elektronik


*Pemilihan bergantung pd keadaan & jenis beban










sumber : http://adamayu.blogspot.com/2010/11/pendawaian-elektrikal.html
Pemutus Litar Cara Terma

• Komponen yang terlibat dalam kendalian ini terdiri daripada lapisan dwilogam yang dicantumkan kepada satu sesentuh sebagai satu tempat sambungan suis.
• Jika arus yang masuk ke litar itu tidak melebihi jumlah yang dihadkan, dwilogam itu tidak akan memberi apa-apa kesan (sesentuh masih membuat sambungan seperti biasa).
• Tetapi apabila arus itu melebihi arus yang dihadkan masuk ke dalam litar, dwilogam akan menjadi panas dan seterusnya meleding (kerana kadar pengambangannya berbeza).
• Apabila keadaan ini terjadi, litar akan terbuka kerana tarikan spring.
• Kadaran arus pemutus litar ini boleh dilaraskan dengan skru pelaras, jadi ia akan membuka sambungan dengan cepat atau sebaliknya mengikut pelarasan skru itu.

Rajah 15: Pemutus litar jenis miniatur dengan kendalian cara terma

Pemutus Litar Cara Magneto Hidraulik

• Komponen yang terlibat ialah gegelung magnet yang digulung pada satu despot dan di tengah–tengahnya dipasang omboh secara terus atau rangkaian ke suis sesentuh.
• Kendaliannya bergantung pada kekuatan medan magnet dan kekuatan magnet itu pula bergantung pada kadaran arus yang mengalir padanya.
• Gegelung ini dibuat dalam beberapa kadaran arus yang diperlukan dan gegelung ini menjadi penentu kadaran pelindung arus lebih yang dikehendaki.
• Gegelung magneto-hidraulik akan menolak omboh apabila kadaran arus yang mengalir dalam litar itu melebihi hadnya dan seterusnya akan membuka sesentuh.

Rajah 16: Pemutus litar jenis miniatur dengan kendalian cara magnetohidraulik

Pemutus Litar Cara Elektromagnet

• Satu atau lebih sesentuh mungkin dikendalikan oleh gegelung elektromagnet.
• Kadar pelarasan kawalan pelindung arus lebih dibuat dengan skru pelaras atau dengan menambah bilangan belitan gegelung untuk perubahan besar.
• Setelah pemutus litar berkendali, ia boleh dikembalikan ke kedudukan asal dengan menggunakan punat tekan set semula.
• Apabila arus yang masuk ke litar itu tidak melebihi kadaran yang dihadkan oleh pemutus litar, gegelung elektromagnet tidak akan mempunyai tenaga yang cukup untuk menarik sesentuh dan seterusnya memutuskan litar kerana kekuatan sesentuh lebih besar daripada kekuatan gegelung elektromagnet.
• Tetapi sebaliknya, sebaik sahaja arus yang memasuki gegelung elektromagnet itu melebihi hadnya, gegelung magnet itu akan menarik sesentuh dan seterusnya litar itu akan terputus (buka @ off).

Rajah 17: Pemutus litar jenis miniatur dengan kendalian cara elektromagnet

Pemutus Litar Cara Geganti

• Apabila punat tekan hidup ditekan, arus akan masuk mengikut arah anak panah dan seterusnya melengkapkan litar gegelung C.
• Gegelung C akan memegang semua sesentuh S1, S2 dan S3 ke kedudukan bersentuh (on).
• Ini membolehkan arus mengalir ke motor (beban), arah anak panah.
• Jika motor ini dipasang pada beban yang tidak melebihi beban penuhnya, arus akan mengalir dengan tidak memberi apa–apa kesan kepada pemanas P.
• Tetapi jika arus yang masuk itu lebih besar daripada yang dihadkanoleh geganti akibat penambahan beban motor, maka arus yang lebih besar akan mengalir dan akan memanaskan P.
• Seterusnya suis beban (suis beban lampau) akan ditolak dan terbuka (off).
• Apabila ini terjadi, motor akan berhenti sebab tiada arus yang mengalir.
• Oleh itu suis S1, S2 dan S3 akan terbuka (off).

Rajah 18: Geganti atau sesentuh sebagai pelindung arus lebih

 http://adamayu.blogspot.com/2010/11/pendawaian-elektrikal.html