Institut Kemahiran MARA
Kuching, Sarawak
INFORMATION SHEET
PROGRAMME DIPLOMA OF COMPETENCY IN ELECTRICAL (WIREMAN PW4)
SESSION
SEMESTER 1A
CODE/COURSE IS 03
MES 10013 / SHEET NO
LECTURER ELECTRICAL INSTALLATION THEORY
WEEK
TOPIC UNIT 3 : CABLES AND CONDUCTOR
SUB-TOPIC 3.1 Conducting Materials
3.2 Insulating Materials
LEARNING 3.3 Cables Construction
OUTCOME
3.3.1 Conductor
3.3.2 Insulator
3.3.3 Mechanical Protection
3.3.3.1 Armoured
3.3.3.2 Non-Armoured
3.4 Identify and Select the Cables
3.4.1 PVC/SWA/PVC
3.4.2 Paper Insulated PVC
3.4.3 Rubber
3.4.4 MICC
3.4.5 Flexible Cord
3.4.6 XLPE
3.4.7 Bare Conductor
3.5 Cable Selection
3.6 Current Carrying Capacity of Conductors and Cable.
3.7 Voltage Drop
3.8 Correction Factors
3.8.1 Ambient Temperature
3.8.2 Over Current Device
3.8.3 Circuit / Cable Group
3.8.4 Thermal Insulation
After completing the topic, students should be able to:
1. Explain the construction of different types of cables and conductors.
2. Describe the appropriate cable size and type.
Page 1 of 12
CONTENT :
Introduction ( Pengalir )
a) Pada umumnya kabel adalah suatu bahan yang membentuk sesuatu litar pada beban dalam sistem
pemasangan elektrik. Dengan ini kabel yang digunakan mestilah mampu mengalir arus, menghalang
dari berlaku denyutan daya gerak elektrik apabila tersentuh padanya dan mempunyai tempoh hayat
yang lama. Bagi membentuk sesuatu binaan kabel terbahagi kepada tiga bahagian iaitu :
b) Pengalir.
c) Penebat.
d) Perlindungan mekanikal.
3.1 Conducting Materials (Bahan Pengalir)
e) Pengalir kabel biasanya diperbuat daripada kuprum dan aluminium. Tetapi peraturan IEE telah
menyatakan bahawa luas keratan rentas pengalir 10 mm² atau kurang mestilah daripada jenis kuprum.
Pengalir aluminium tidak dibenarkan bagi luas keratan rentas tersebut kerana ia mudah patah semasa
kerja pendawaian dilakukan.
f) Semua bahan logam adalah pengalir elektrik.
g) Pengalir bukan logam adalah seperti karbon, raksa, air, asid dan larutan garam.
h) Emas dan perak adalah pengalir yang terbaik tetapi kurang digunakan kerana mahal.
Jenis-jenis bahan pengalir KEGUNAAN
BAHAN kebel elektrik gegelung motor,transformer.
Talian penghantaran elektrik
Kuprum Pengalir yang digunakan sebagai bahan sadur
Aluminium untuk cantuman pengalir kabel semasa pematerian.
Digunakan sebagai pengalir bumi dan
Timah pelapik atau salut untuk kabel bawah tanah.
Filamen mentol
Plumbum Pin Plag -Pin penyuai
Batang Positif Sel Kering
Tungsten Elemen Pemanas Fius
Loyang
Karbon
Nikrom
3.2 Insulating Materials (Bahan Penebat)
i) Penebat ialah suatu bahan yang menghalang atau tidak membenarkan arus mengalir
melaluinya dengan mudah.
j) Bahan-bahan penebat yang biasa digunakan bagi keselamatan pengguna dari kejutan
elektrik dalam sistem pemasangan.
k) Semua bahan penebat adalah bukan logam (PVC, getah, askestos, tembikar, mika,
bakelit, enamel, kertas, gentian dan udara.)
l) Penebat digunakan untuk menahan arus elektrik keluar daripada pengalirnya dan
mencegah kebocoran elektrik.
Page 2 of 12
BAHAN KEGUNAAN
PVC Penutup dawai / kabel
Getah Menebat dawai /kabel
Asbestos Penebat dalam seterika, pembakar roti,
pemanas
Bakelit Membuat soket elektrik
Enamel Menebat dawai kuprum
Kertas /Gentian Memisahkan gelung pada transformer dan
motor elektrik
3.3 Cables Construction (Binaan Kabel)
Kabel mempunyai bahagian-bahagiannya yang lazim dinamakan sebagai pengalir danpenebat. Pengalir
adalah bahagian kabel yang fungsinya untuk membawa arus elektrik.Ketika mengalirkan arus elektrik,
pengalir adalah bahaya kerana ia boleh menyebabkanrenjatan elektrik kepada sesiapa yang
menyentuhnya dan juga boleh menyebabkan litar pintas apabila bersentuh dengan pengalir lain. Untuk
keselamatan, bahagian pengalir disaluti dengan bahan penebat. Penebat adalah sejenis bahan yang
tidak bolehmenglirkan arus elektrik. Rajah menunjukkan binaan kabel.
3.4 Identify and Select the cables. (Jenis-jenis kabel)
a) PVC kabel – Poly Vinyl Chloride.
Kabel ini biasanya digunakan untuk pendawaian domestik dan kabel
perhidmatan oleh pihak berkuasa bekalan.
b) PVC/swa/PVC – Armoured cable( PVC-Stell wire Armoured-PVC).
c) MICC – Mineral Insulated Copper Covered.
d) PICDSTA –Paper Insulated Cover Double Sheat Tar Armoured.
e) XLPE – Cross Line Poly Ethylene.
Page 3 of 12
Keterangan Pengenalan warna
Kebel pelindung litar dan pengalir (pembumian) Hijau dan kuning
Kabel fasa bagi fasa tunggal a.u. Merah
Kabel neutral untuk fasa tunggal dan tiga fasa Hitam
Kabel R untk tiga fasa Merah
Kabel Y untuk tiga fasa Kuning
Kabel B untuk tiga fasa Biru
Kabel dua tanpa Kabel positif untuk a.t. liatar kabel dua Merah
Hitam
bumi – litar a.t. Kabel negatif untuk a.t. liatar kabel dua
Pengenalan warna untuk teras kabel tidak boleh lentur dan pengalir tidak berpenebat bagi
kegunaan pendawaian tetap. Dalam peraturan 514-06-02 menyatakan kabel yang berwarna hijau
shaja tanpa jalur kuning tidak boleh diguna sebagai kabel pelindung. Manakala 514-06-03
menyatakan pengalir tidak bertebat hendaklah ditanda di mana perlu sama ada menggunakan
pita, gelang atau dicat mengikut warna di jadual.
Bilangan teras Fungsi teras Warna teras
1 Fasa Coklat
2 Biru
3 Neutral
pelindung Hijau dan Kuning
4 atau 5 Coklat
Fasa Biru
Neutral Coklat
Biru
Fasa
Neutral Hijau dan Kuning
pelindung Coklat atau Hitam
Fasa Biru
Neutral Hijau dan Kuning
pelindung
Pengenalan warna bagi teras kabel boleh lentur dan kord boleh lentur.
3.4 Cable Selection. (Pemilihan kabel)
Memilih saiz kabel dan pengalir yang betul pada sesuatu pendawaian adalah penting,
kerana ini dapat mengelakkan daripada berlakunya kabel menjadi panas. Dalam
perenggan ini merujuk kepada peraturan BS7671 bab 13 yang menyebut keperluan asas
untuk keselamatan. Dalam peraturan bilangan 130-02-03 menyatakan saiz pengalir dan
kapasiti membawa arus mestilah mencukupi. Manakala peraturan 130-02-04 menyatakan
pengalir mestilah berpenebat dan berpelindung. Kemudian disusuli dengan peraturan 130-
02-05 memerlukan penyambungan dan tamatan hendaklah dibuat dengan kaedah yang
betul.
Bagi memastikan keperluan peraturan tersebut dapat dilaksanakan, kaedah pemilihan
pengalir hendaklah dibuat berdasarkan kepada keperluan dan kriteria litar, serta mengambil
kira jenis kabel dan juga penebatannya. Terdapat beberapa perkara lain yang boleh
mempengaruhi dalam pemilihan saiz kabel untuk sesuatu pendawaian, di antaranya adalah:
Page 4 of 12
Kebolehsediaan
Jenis bangunan
Keadaan persekitaran
Keselamatan
Jangkahayat pendawaian
Kebolehsuaian
Kemudahan bahan pendawaian
Pengasingan seperti pendawaian talian telefon, kabel antena televisyan/ radio yang boleh
menyebabkan gangguan.
Kos
Penentuan Saiz Pengalir
Keperluan bagi menentukan saiz pengalir dinyatakan pada BS7671 bahagian 5 bab 52 iaitu
pembinaan dan pemilihan sistem pendawaian setelah mengenal pasti jenis dan ciri-ciri bagi
kabel yang akan digunakan ini dapat membantu menetukan saiz pengalir. Saiz ini mengambil
kira keperluan arus oleh litar beban seperti permintaan maksimum.
Permintaan maksimum
Permintaan maksimum terkandung dalam BS7671 peraturan 311-01-01. setelah sagala data
dan maklumat bagi sesuatu pendawaian mengikut keperluan pengguna telah diperolehi dan
dikumpulkan, pendawai seterusnya akan melukis rekabentuk pendawaian, membuat
pengiraan dan menentukan saiz kabel. Kaedah asas bagi pengiraan menentukan saiz kabel
adalah mengambil kira faktor seperti lebih beban, seperti yang dinyatakan dalam bahagia 433
peraturan BS7671 iaitu perlindungan terhadap arus lebih beban.
Dalam peraturan ini menyatakan kordinasi di antara pengalir/ kabel dengan peranti
pelindungan. Setelah peranti perlindungan dikenal pasti, pengiraan kapisiti membawa arus
dibuat berpandukan data yang terdapat di dalam apendiks 4 peraturan BS7671 yang
lazimnya disertakan dengan katalog pembuat peranti.
Pengiraan
Dalam pengiraan asas memerlukan kita mengingati faktor-faktor yang boleh memberi kesan
kepada penglir, seperti Ca, Ci, Cg yang berbeza keratan rentas.. pemilihan jenis kabel adalah
mengikut keperluan dan kegunaanya, contohnya:
Kabel berpenebat PVK adalah dari jenis yang mudah terbakar.
XPLE tidak mudah terbakar atau kabel tetapan termanya.
XLPE jenis tidak mudah terbakar.
MICC kabel tertutup pengalir tertebat mineral bagi kegunaan
keselamatan yang dikhaskan untuk api.
Faktor pemilihan sesuatu kabel :
a) Jenis kabel.
b) Kemampuan membawa arus
c) Kaedah pemasangan (jenis pendawaian)
d) Faktor kumpulan (Cg)
e) Suhu ambien (Ca)
Page 5 of 12
f) Penebat haba (Ci)
g) Susut voltan (Voltage drop) tidak lebih 4% voltan bekalan.
h) Harga pasaran
Faktor yang perlu diberi perhatian semasa memilih sesuatu sistem pendawaian ialah;
a) Jenis beban yang hendak dipasang
b) Keadaan tempat pemasangan
c) Kos perbelanjaan
d) Tempoh ketahanan pemasangan
e) Kekemasan dan kecantikan
f) Keadaan sekeliling
g) Tempoh masa menyiapkan
h) Perubahan atau penambahan litar masa akan dating
i) Jenis voltan bekalan
j) Keselamatan dan kelulusan LLN/JKR
Jenis-jenis pendawaian yang sesuai bagi sesuatu bangunan
Berikut merupakan senarai jenis-jenis sistem pendawaian yang umum digunakan.
a) Sistem permukaan
Sistem pendawaian permukaan ialah satu sistem di mana kabelkabel digunakan
dalam sesuatu pemasangan yang dipasang pada permukaan dinding atau siling
tanpa sebarang pelindung tambahan.
b) Sistem tersembunyi
Bagi sistem pendawaian tersembunyi, kabel-kabel litar dipasang di dalam dinding
atau siling dan tidak kelihatan lansung, kecuali penghujung kabel yang digunakan
untuk sambungan ke terminal aksesori-aksesori.
c) Sistem penyokong katenari
Sistem pendawaian penyokong katenari adalah satu sistem yang jarang-jarang
digunakan dewasa ini. Tetapi pada sesuatu keadaan sistem ini masih diperlukan.
d) Sistem konduit
Sistem pendawaian konduit ialah suatu sistem yang menggunakan konduit-konduit
dan akan dipasang ke dinding atau sebagainya dan di dalamnya akan disalurkan
kabel.
Page 6 of 12
e) Sistem sesalur
Sistem pendawaian sesalur merupakan satu sistem yang menggunakan sesalur
logam atau bahan penebat pada kebiasaanya bersegi empat dan dipasang secara
menegak atau mendatar di permukaan dinding atau besi rangka bangunan.
f) Sistem salur
Sistem pendawaian salur merupakan suatu sistem yang menggunakan salur logam
atau bahan penebat dan diapasang di bawah lantai ketika peringkat pembinaan
bangunan.
g) Sistem kabel penebatan mineral pelapik kuprum
Sistem ini dinamakan sedemikian kerana keseluruhan sistem pendawaian dibuat
dengan menggunakan kabel penebatan mineral pelapik kuprum.
h) Sistem kabel penebatan kertas pelapik plumbum
Pemberian nama sistem ini adalah juga kerana keseluruhan sistem pendawaian
dibuat dengan menggunakan kabel penebatan kertas pelapik plumbum.
Ciri-ciri kelebihan dan kelemahan sistem pendawaian
a) Sistem permukaan
i. Bekalan voltan jenis 1 fasa tunggal
ii. Bangunan diperbuat daripada kayu atau batu.
iii. Kos perbelanjaan murah.
iv. Bilangan kabel atau litar akhir yang perlu dipasang adalah sedikit.
v. Kerosakan mekanikan kemungkinan berlaku amat kurang.
vi. Memerlukan masa yang singkat untuk menyiapkan pendawaian.
vii. Kadar kuasa beban yang dipasang adalah kecil.
b) Sistem tersembunyi
i. Bekalan voltan jenis 1 fasa.
ii. Keseluruhan bangunan diperbuat daripada batu atau simen
iii. Memerlukan suasana bangunan kemas dan cantik
iv. Kerosakan mekanikal dapat dikurangkan.
v. Bilangan kabel yang perlu dipasang adalah banyak.
vi. Memerlukan tempoh ketahanan kabel lebih lama.
vii. Kadar kuasa beban yang dipasang adalah kecil.
Page 7 of 12
c) Sistem penyokong katenari
i. Bangunan atau dewan yang silingnya terlalu tinggi.
ii. Pendawaian di pusat atau kandang ternakan.
iii. Penyambungan kabel bekalan di antara dua bangunan.
iv. Kawasan luar bangunan yang mempunyai halangan.
d) Sistem konduit
i. Sekiranya punca kerosakan mekanikal pada sesuatu bangunan terlalu
banyak.
ii. Memerlukan satu sistem pembumian yang baik.
iii. Memerlukan penambahan litar pada masa akan datang.
iv. Bekalan voltan 1 fasa dan 3 fasa.
v. Kadar kuasa beban yang dipasang lebih besar.
e) Sistem sesalur
i. Bekalan voltan 1 fasa dan 3 fasa.
ii. Bangunan besar dan bertingkat
iii. Memerlukan pemasangan kabel yang banyak.
iv. Memerlukan penambahan litar pada masa akan datang.
v. Memerlukan perlindungan mekanikal yang lebih.
vi. Memerlukan keselamatan ke atas kabel atau penguna yang lebih.
f) Sistem salur
i. Bekalan voltan 1 fasa dan 3 fasa.
ii. Kabel yang perlu dipasang terlalu banyak.
iii. Memerlukan penambahan litar pada masa akan datang.
iv. Kemungkinan membuat perubahan kedudukan beban pada masa akan datang.
v. Memerlukan susunan alat-alat tetap atau meja berbaris.
vi. Memerlukan kekemasan dan kecantikan.
vii. Memerlukan perlindungan yang lebih.
a) Sistem kabel penebatan mineral pelapik kuprum
i. Suhu sekeliling terlalu panas.
ii. Kawasan berminyak.
iii. Tindakan kesan kimia.
iv. Kawasan yang mudah terbakar.
Page 8 of 12
b) Sistem kabel penebatan kertas pelapik plumbum
i. Untuk pemasangan di dalam tanah.
ii. Untuk beban yang mengalir arus tinggi.
iii. Memerlukan perlindungan mekanikal yang lebih.
Saiz Bilangan Penggunaan Kadaran Saiz
lembar dan Litar lampu voltan diameter
saiz diameter keseluruhan
1.25 mm2 (7/0.53 mm) 300/500 volt 2.5 mm
1.5 mm2 (3/0.737 mm) Litar lampu / 300/500 volt 3.0 mm
pemanas
2.5 mm2 (7/0.67 mm) 400/750 volt 3.7 mm
4 mm2 (7/0.85 mm) Litar kuasa pemanas 400/750 volt 4.2 mm
6 mm2 (7/1.04 mm) air – 5kW-20A 450/750 volt 4.8 mm
Litar kuasa pemanas
air 7kW-30A
Kabel meter litar
pemasak 12kW
3.5 Current Carrying Capacity of conductors and cable.
In = arus nominal ataua arus yang diset bagi perlindungan litar daripada arus lebih
Iz = kapasiti membawa arus bagi kabel pada litar pendawaian
Ib = arus rekabentuk bagi litar pendawaian
It = nilai aru terjadual dalam apendik ini untuk jenis kabel dan kaedah pemasangan
berkaitan untuk litar tunggal pada suhu ambien 30°C
C = adalah faktor pembetulan yang akan digunakan apabila keadaan pemasangan
berlainan daripada untuk nilai kapasiti membawa arus terjadual dalam apendik ini.
Terdapat pelbagai faktor pembetulan iaitu:
Ca = suhu ambien
Cg = kumpulan
Ci = penebatan terma/ haba
Ct = suhu kendalian pengalir
Dalam semua keadaan Iz hendaklah tidak kurang daripada Ib dan In juga hendaklah tidak
kurang daripada Ib atau Iz ≥ In ≥ Ib. Untuk mencari saiz kabel bagi pembawaan arus Iz,
langkah pertama adalah mencari arus Ib. saiz kabel yang dipilih untuk kegunaan dalam
pendawaian dipilih mengikut arus It yang tidak boleh kurang daripada nilai arus nominal
peranti pelindung dengan rumus berikut:
It ≥ In/ CaCi
Page 9 of 12
Bagi kumpulan kabel pendawaian di dalam konduit, sesalur yang boleh mengumpul haba
rumusnya adalah:
It ≥ In/ Cg
Manakala rumus bagi gabungan adalah:
It ≥ In/ CaCgCi
Dengan mengenalpasti nilai In, boleh menggunakan rumus tersebut untuk mencari nilai It
bagi mendapatkan nilai arus. Nilai ini boleh dibandingkan merujuk kepada jadual atau
lampiran pembuat bagi memilih saiz kabel yang sesuai. Sepertimana dalam apendiks 4
terdapat jadual-jadual yang menyediakan faktor pembetulan dan kaedah-kaedah rujukan
untuk digunakan dalam rumus tersebut, faktor ini adalah:
Keluasan keratan rentas
Jenis pengalir atau kabel
Kaedah pemasangan
Bilangan pengalir dalam kumpulan (Cg)
Keadaan sekeliling seperti suhu ambien (Ca)
Keadaan sekeliling seperti suhu ambien (Ca)
Berpenutup dalam bahan kalis haba (Ci)
Bagi kaedah pemasangan adalah diberi dalam jadual 4A dan juga faktor-faktor didapati
seperti:
Cg = Merujuk pada Jadual 4C1 faktor pembetulan untuk suhu ambien di mana
perlindungan terhadap litar pintas dan jadual 4C2 faktor pembetulan untuk suhu
ambien di mana peranti pelindung lebih beban adalah berfius separa tetap
BS3036.
Cg = Merujuk kepada jadual 4B1 faktor pembetulan untuk kumpulan litar lebih daripada
satu bagi kabel teras tunggal, atau kabel pelbagai teras lebih daripada satu.
Ci = Merujuk kepada jadual 52A iaitu kabel yang dikelilingi oleh penebat termal/ haba.
Apabila satu faktor itu bersesuaian dengan pengalir berkenaan dan It dikenalpasti dan
rujukan dibuat pada jadual yang berkenaan seperti 4D1A iaitu teras tunggal berpenebat
PVK bagi mendapatkan saiz kabel.
Contoh:
Satu litar mengandungi permintaan maksimum (ib) sebanyak 27.4 Ampier. Pendawaia
bercadang menggunakan CB sevagai peranti pelindung. Suhu ambien litar adalah 30°C
dan kabel tidak terkumpul dengan yang lain. Litar fasa tunggal, dengan kabel berpenebat
PVK selapis di dalam kondiut.
Page 10 of 12
Rumus yang perlu digunakan untuk mengira saiz pengalir adalah:
It ≥ In/ CaCgCi
Di mana Ca = Cg = Ci = 1
3.6 Voltage Drop
Pengiraan kejatuhan voltan biasanya digunakan bagi tujuan pemilihan saiz kabel elektrik.
Peratusan atau nilai yang dibenarkan mengikut Buku Panduan IEE ke 17 ialah 4%
daripada nilai voltan bekalan elektrik 3 Fasa (415V) dan 1 Fasa (240V)
Vbe = 3 Fasa = 4% x 415V = 16.6V
Vbe = 1 Fasa = 4% x 240V = 9.6V
Formula
Vd = I (Ampere) x L(meter) x mV / 1000
Dimana
Vd = Voltage drop (Nilai Kejatuhan Voltan)
I (Ampere) = Arus rekabentuk
L (meter) = Panjang Kabel
mV = Nilai kejatuhan beban bagi setiap satu meter mengikut saiz kabel
Nota : Nilai mV boleh diperolehi berdasarkan Buku Panduan IEE dan dari Jadual
Pengeluar Kabel
Contoh Pengiraan :-
Vd = 25A x 100 meter x 2.4mV /1000
Vd = 6000V/1000
Vd = 6V
Page 11 of 12
Dimana
I (Ampere) = 25A = Arus rekabentuk yang akan melalui kabel elektrik
L (meter) = 100m = Panjang kabel dari satu punca ke satu punca
mV = 2.4mV = Nilai kejatuhan voltan semeter bagi kabel bersaiz 16mm2 berdasarkan
Jadual 4D4B untuk kabel elektrik jenis Multicore Armoured PVC Insulated Cables
Rumusan Contoh Pengiraan
Pemilihan saiz kabel bersaiz 16mm2 untuk kabel jenis Multicore Armoured PVC Insulated
Cables adalah sesuai dan boleh digunakan kerana nilai 6V adalah kurang 16.6V
Pengiraan lanjut menggunakan saiz kabel yang lebih kecil mengikut Jadual Buku
Panduan IEE dan dari Jadual Pengeluar Kabel adalah perlu dan digalakkan sebelum
keputusan memilih saiz kabel elektrik dimuktamadkan bagi tujuan penjimatan kos
rekabentuk elektrik.
3.7 Correction Factors
EXERCISE :
Isikan tempat kosong
REFERENCE :
1. GARIS PANDUAN PENCEGAHAN KEMALANGAN DI TEMPAT KERJA
Unit Kesihatan Pekerjaan
Bahagian Kawalan Penyakit
Kementerian Kesihatan Malaysia
Page 12 of 12