Umbang 2

1

Kandungan Topik 1.

Muka surat Umbang Ditalian Atas Voltan Rendah 1.1 1.2 1.3 1.4

2.

Tiupan angin Berat pengalir dan bahan pepasangan Daya yang terjadi pada tiang disebabkan oleh tegangan pengalir

13 14 14 – 16

Beban kerja rod dan pelit umbang Beban kerja dawai umbang Beban kerja penebat umbang

17 – 18 18 18

Daya Pada Umbang 5.1 5.2

6.

11 11 12

Beban Kerja Umbang 4.1 4.2 4.3

5.

Sambat didal Sambat penebat umbang Percantuman bumi bahagian atas umbang

Daya-daya Yang Terdapat Pada Talian Atas 3.1 3.2 3.3

4.

3 3–5 6–7 7 – 10

Sambat Umbang – Penamatan / Percantuman Dawai 2.1 2.2 2.3

3.

Fungsi umbang Bahan-bahan yang digunakan pada umbang Kedudukan sepit umbang Jenis – jenis umbang

19 – 20 21 – 22

Tiang tamatan Tiang sudut

Jarak Umbang 6.1 6.2 6.3

Jarak umbang bagi sesuatu umbang Jarak umbang maksima sesuatu umbang Jarak umbang minima sesuatu umbang

2

23 24 24

Kandungan Topik

7.

Muka surat

Pemelihan Dan Penentuan Umbang 7.1 7.2 7.3 7.4

8.

Carta pemilihan umbang Penggunaan umbang terbang Penggunaan umbang penolak luar dan tiang sokong Penggunaan umbang sementara

24 25 25 25

Pemasangan Umbang 8.1 8.2 8.3 8.4

Pemilihan umbang Menentukan arah / kedudukan umbang Pengalian lubang umbang Pemasangan pelit dan rod umbang

3

26 – 28 29 – 30 31 31

1

UMBANG DITALIAN ATAS VOLTAN RENDAH 1.1

Fungsi Fungsi umbang adalah untuk memperseimbang daya-daya yang dihasilkan oleh tegangan dawai pengalir serta daya-daya yang terhasil disebabkan tiupan angin ditalian supaya tiang tegak.

1.2

Bahan-Bahan Yang Digunakan Pada Umbang 1.2.1 Dawai Umbang Dawai umbang yang digunakan adalah dari jenis dawai keluli galvanis berlembar Grade 700 N/mm² ( kuantiti 45 tan ). Saiz-saiz yang boleh didapati adalah seperti berikut:Saiz mm 7/2.00 7/2.65 7/3.25

Beban Putus kN kG 15.4 1571 27.0 2754 40.65 4146

Beban Kerja Selamat kN kG 6.16 628 10.8 1102 16.26 1659

Berat kG / m 0.17 0.30 0.46

Nota : Dawai umbang bersaiz 7/3.25 mm Gred 700 digunakan sebagai dawai umbang utama bagi semua pembinaan talian atas voltan rendah. 1.2.2 Komponen – Komponen Umbang Lain – lain komponen yang digunakan pada umbang adalah:a) b) c) d) e) f)

Sepit Umbang Penyelaras Berpusing. Didal Penebat Umbang Bebusar Umbang Dan Didal Rod Dan Pelit Umbang

4

Blade B

Blade A

Blade B Blade A

( Stay Clamp )

( Universal Band )

Rajah 1 : Sepit Umbang

Rajah 2 : Penyelaras Berpusing

Rajah 3 : Didal

5

Rajah 4 : Penebat Umbang

Bebusar Umbang Dan Didal

Bebenang

300mm

Rod Umbang

Pelit Umbang

Lubang 17mm untuk rod 2 m. Lubang 20mm untuk 2.5 m.

Rajah 5 : Bebusar Umbang dan Didal, Rod Umbang dan Pelit Umbang.

6

1.3

Kedudukan Komponen-Komponen Umbang 1.3.1 Kedudukan Sepit Umbang Pada penggunaan satu umbang, sepit umbang hendaklah ditempatkan di antara fasa merah dengan fasa kuning.

Rajah 6 : Kedudukan Sepit Umbang Satu Umbang

Pada penggunan dua umbang, sepit umbang hendaklah ditempatkan antara fasa merah dengan fasa kuning dan satu lagi sepit umbang dipasang di antara fasa biru dengan pengalir lampu jalan.

Rajah 7 : Kedudukan Sepit Umbang Dua Umbang

7

1.3.2 Kedudukan Penebat Umbang Penebat umbang mestilah ditempatkan sekurang-kurangnya 3.05 meter ( 10 kaki ) daripada permukaan tanah. Didalam penggunaan umbang biasa jarak diantara didal dengan penebat umbang ditetapkan sepanjang 2 meter supaya kelegaan minima tersebut sentiasa diperolehi.

2 meter

Kelegaan Minima 3 meter

Rajah 8 : Kedudukan Penebat Umbang

1.4

Jenis-Jenis Umbang Jenis – jenis umbang yang digunakan pada talian atas adalah seperti berikut:a) b) c) d) e)

Umbang Biasa ( satu umbang ) Umbang Biasa ( dua umbang ) Umbang Terbang Umbang Penolak Luat Tiang Sokong

8

Rajah 9 Rajah 10 Rajah 11 Rajah 12 Rajah 13

Rajah 9 : Umbang Biasa ( satu umbang )

Rajah 10: Umbang Biasa ( dua umbang )

9

PENYELARAS BERPUSING

DUA UMBANG TERBANG

PENGALI R

CANTUMAN BUMI

MELINTASI JALAN MINIMA 5.5 METER

Rajah 11 : Pepasangan Umbang Terbang

1 meter

Bingkai Penolak Luar Umbang

Penebat Umbang

0.63 meter

Bebusar Umbang

Rod Umbang 2.5 meter x 19 mm

1.5 meter

Pelit Umbang

Rajah 12 : Pepasangan Umbang Penolak Luar.

10

300 mm

Sepit Umbang Tiang Sokong Tiang Keluli

1.5 meter

Pelit Tiang

Rajah 13 : Pepasangan Tiang Sokong.

11

2.0

SAMBAT UMBANG – PENAMATAN / PERCANTUMAN DAWAI 2.1

Sambat Didal Cara penamatan dawai umbang pada didal.

2.2

Sambat penebat umbang Cara penamatan dawai umbang pada penebat.

2.3

Percantuman Bumi Bahagian Atas Umbang Pada tiang – tiang konkrit bahagian atas umbang perlu dicantumkan, cara percantuman dawai umbang kebumi.

Rajah 14 : Sambat Didal

Rajah 15 : Sampai Penebat Umbang 12

Rajah 16 : Percantuman Dawai Umbang Kebumi

13

3.

DAYA – DAYA YANG TERDAPAT PADA TALIAN ATAS Daya-daya yang terdapat pada sesalur talian atas disebabkan oleh:-

3.1

i)

Tiupan angin

ii)

Berat pengalir dan bahan-bahan pepasangan

iii)

Tegangan pada pengalir

Tiupan angin 3.1.1 Arah Tiupan Angin Talian yang dibina mestilah berupaya menahan tekanan disebabkan oleh tiupan angin daripada pelbagai arah samada secara melintang, sisi atau menegak. Tekanan angin secara melintang merupakan arah yang paling kritikal, walau bagaimanapun didalam pembinaan talian atas voltan rendah, pemasangan umbang angin tidak dipraktikkkan. 3.1.2 Tekanan Dan Kelajuan Angin Tekanan disebabkan oleh tiupan angin akan bertambah apabila hadlaju angin bertiup kencang. Reka bentuk talian perlu dibuat untuk menahan tiupan angin pada kelajuan 26.8 m/s. Pada kelajuan ini, tekanan yang dihasilkan adalah seperti berikut:a) Pada talian b) Pada tiang berbentuk bulat c) Pada tiang empat segi

-

527 N/m² (11 ib / ft²) 527 N/m² (11 ib / ft²) 814 N/m² (17 ib / ft²)

3.1.3 Keanjalan Tiang Disebabkan Oleh Tiupan Angin Tiang yang mana satu hujungnya ditanam didalam tanah akan bertindak sebagai paksi. Daya yang bertindak disebabkan oleh tiupan angin ini akan menyebabkan berlakunya momen lentur “ bending moment ”, oleh itu pembinaan talian voltan rendah ( tiang ) mestilah berupaya menahan momen lentur supaya ia berada didalam lingkungan tegasan lentur “ bending stress “ sesuatu bahan tiang.

14

3.2

Berat Pengalir Dan Bahan Pepasangan Beban tegak yang bertindak keatas tiang merupakan berat tiang tersebut, bahan-bahan pepasangan dan “ weight span ” talian pengalir tersebut.

3.3

Daya Yang Terjadi Pada Tiang Disebabkan Oleh Tegangan Pengalir. Tegangan yang dibuat pada pengalir akan menyebabkan dayadaya dihasilkan pada tiang. Untuk memperseimbangkan daya-daya ini, umbang perlu dipasang pada tiang secara bertentangan arah dengan daya atau daya keupayaan yang dihasilkan oleh tegangan dawai pengalir. 3.3.1 Tiang Tamatan

Pengalir

Daya yang dihasilkan merupakan jumlah tegangan yang dibuat pada kesemua pengalir mengikut arah talian. Pemasangan umbang perlu dibuat bertentangan dengan arah talian. 3.3.2 Tiang Sesalur Terus

Pengalir

Pengalir

Tegangan pengalir adalah sama dikedua-dua bahagian tiang, daya keputusan tidak terjadi, dengan itu pemasangan umbang tidak perlukan.

15

3.3.3 Tiang Sesalur Terus Bersudut

Pengalir

Pengalir

Daya keputusan yang dihasilkan pada kedudukan atau didalam garisan yang membahagi sudut diantara dawai pengalir. Pemasangan umbang perlu dibina didalam garisan tersebut secara bertentangan arah. 3.3.4 Tiang Pembahagian

Pengalir

Pengalir

Sekiranya kedua-dua bahagian pengalir sama tegangannya, daya keputusan pada tiang tidak akan terjadi dan dengan itu, pemasangan umbang tidak diperlukan. Walau bagaimanapun, dikawasan-kawasan luar bandar dimana dahan atau pokok-pokok kayu sering terjatuh ke atas talian, pemasangan umbang perlu dibuat pada kedua-dua bahagian tiang tersebut. ( kedudukan sepit umbang 75mm dibawah dawai neutral ). Pada tiang dimana penggunaan saiz dawai pengalir atau bilangan pengalirnya berbeza, umbang perlu dipasang.

16

3.3.5 Tiang Sesalur Terus Dengan Tamatan Tee

Pengalir

Pengalir

Pengalir

Dalam kes seperti ini, daya keputusan yang terjadi terdapat pada arah tamatan tee. Pemasangan umbang perlu dibuat pada arah yang bertentangan dengan tamatan tee. 3.3.6 Tiga Cawang Tiang Pembahagian Pemasangan umbang diperlukan sama seperti sebab-sebab yang diberi pada tiang sesalur terus dengan tamatan tee. 3.3.7 Empat Cawang Tiang Pembahagian dan Sesalur Terus Dengan Tamatan Tee Pemasangan umbang diperlukan sama seperti sebab-sebab yang diberi pada tiang pembahagian.

17

4.0

BEBAN KERJA UMBANG. 4.1

Beban Kerja Rod Dan Pelit Umbang Bagi rod dan pelit umbang yang ditanam dengan kedudukannya secara mendatar, pelit umbang tersebut boleh dianggap akan mengalami ketarikan naik “ uplift ” dengan frustum tanah seperti di rajah bawah. Katakan sudut yang terjadi 30º daripada bahagian sisinya hingga kegarisan tegak pelit dan ketumpatan tanah 1600 kg/m³

30º

30º

0.45 m

Sekiranya pelit umbang yang digunakan 0.45 m x 0.45 m berserta dengan rod umbang 2 m yang ditanam sedalam 1.5 m, melalui kiraan pepasangan ini dapat menahan sehingga labih kurang 4000 kg ( 39 kN ). Sekiranya rod umbang ditanam didalam kedudukan bersudut, beban kerja untuk pepasangan umbang ini akan berkurangan.

18

30º

30º 0.45 m

Sekiranya pelit umbang yang digunakan 0.45 m x 0.45 m berserta dengan rod umbang 2 meter yang ditanam sedalam 1.5 meter secara 45º daripada garisan tegak, melalui kiraan beban kerjanya lebih kurang 3200 kg ( 31.4kN ) Didalam kerja sebenar, beban keatas rod dan pelit umbang bergantung kepada jenis tanah dan faktor keselamatan sebanyak 2.5 perlu diambil kira. 4.2

Beban Kerja Dawai Umbang Beban kerja bagi saiz dawai umbang 7/3.25 mm, 7/4.00 mm bagi gred 700 adalah 16.26 kN dan 24.6 kN.

4.3

Beban Kerja Penebat Umbang Beban pecah untuk penebat umbang didalam lingkungan 22 kN, sekiranya faktor keselamatan 2.5 diambil kira, beban kerja selamat untuk penebat umbang adalah 8.9 kN.

19

5.0

DAYA PADA UMBANG 5.1

Tiang Tamatan TR TY TB TS/L TN

ξT 90º - Θ Θ

TS

T

Pada tiang tamatan, jumlah daya didalam talian merupakan jumlah daya bagi setiap pengalir. T = ξ TR + TY + TB + TS/L + TN. Sekiranya sudut yang terjadi adalah Θº ( sudut diantara rod umbang dengan garis tegak ) = ξ T Cos 90º - Θº

Oleh itu Tengangan pada umbang

=

20

ξ T Sin Θº

Contoh 1 Kira nilai tegangan umbang yang dipasang sekiranya kedudukan rod umbang 45º daripada garis tegak pada tiang tamatan yang menggunakan pengalir tak bersalut 4 x 100 mm². Jika satu umbang hanya dapat menampung beban kerja 8.9 kN, berapa bilangan dawai umbang diperlukan.

Jawapan Tegangan pada pengalir 100 mm²

=

2.44 kN

Tegangan pada pengalir 25 mm²

=

0.61 kN

Jumlah tegangan pada talian

=

( 4 x 2.44 + 0.61 ) kN.

=

10.37 kN.

=

10.37 Sin 45º

=

10.37 0.707

=

14.7 kN

Tegangan pada umbang

@

=ξT Sin Θº

2 umbang yang diperlukan.

21

5.1

Tiang Sudut

T

90º - Sº 2 2 ξ T Cos 90º - Sº 2

T

Pada tiang sudut dimana sudut peralihannya Sº, dan jumlah tegangan pada talian adalah T, oleh itu daya keputusan yang terjadi pada tiang adalah.

2 T Cos ( 90º - Sº/2 )

=

2 T Sin Sº/2

Sekiranya sudut pada rod umbang dengan garis tegak Θº.

Maka tegangan pada umbang adalah

22

=

2 T Sin Sº/2 Sin Θº

Contoh 2 Kira nilai tegangan umbang yang dipasang sekiranya kedudukan rod umbang 45º daripada garis tegak pada tiang sudut ( sudut peralihan 60º ) yang menggunakan pengalir tak bersalut 4 x 100 mm² + 25 mm². Jika satu umbang hanya dapat menampung beban kerja 8.9 kN, berapa bilangan dawai umbang diperlukan ? Jawapan Jumlah tegangan pada talian

=

( 4 x 2.44 + 0.61 ) kN

=

10.37 kN.

Maka tegangan pada umbang adalah

@

2 umbang diperlukan

23

=

2ξT Sin Sº/2 Sin Θº

=

2 x 10.37 Sin 60º/2 Sin 45º

=

20.74 x Sin 30º 0.707

=

14.7 kN

6.0

JARAK UMBANG 6.1

Definasi 6.1.1 Jarak Umbang Bagi Sesuatu Umbang Didefinasikan sebagai jarak diantara pangkal tiang sehingga ke rod umbang yang keluar daripada permukaan tanah.

Jarak Umbang

6.1.2 Jarak Umbang bagi penggunaan dua umbang Didefinasikan sebagai jarak diantara pangkal tiang sehingga titik ditengah bahagian diantara rod umbang yang keluar daripada permukaan tanah. ( Jarak diantara kedua-dua rod umbang adalah 2 meter ).

Jarak Umbang

2 meter

24

6.2

Jarak Umbang Maksima Sesuatu Umbang Untuk mendapatkan kekuatan tanah serta tegangan umbang yang baik, jarak umbang maksima merupakan jarak dimana kedudukan umbang 45º, pada jarak ini juga merupakan jarak yang perlu dibuat pilihan sekiranya boleh didapati. Pada kebiasaannya jarak umbang didalam pembinaan talian voltan rendah.

6.3

Jarak Umbang minima Sesuatu umbang Jarak umbang minima bagi sesuatu umbang merupakan jarak yang dihadkan supaya tegangan umbang berada didalam lingkungan beban kerja selamat, didalam lingkungan 8.9 kN. 6.3.1 Perhubungan Diantara Jarak Umbang Dengan Tegangan Pada Umbang. Sekiranya jarak umbang bertambah panjang, tegangan pada dawai umbang akan menurun.

7.0

PEMELIHAN DAN PENENTUAN UMBANG 7.1

Carta Pemilihan Umbang Carta pemilihan umbang untuk pembinaan talian 3 fasa, pengalir lampu jalan dan neutral adalah seperti didalam jadual. No. Dan Bil Jarak Umbang Umbang Minima Diperlukan 4 x 100mm² + 25mm²

Nama Tiang Tamatan Pembahagian ( sudut peralihan lebih 60º ) 10º 20º Sudut 30º 45º 60º *

Jarak Umbang Minima 4 x 50mm² + 25mm²

2 x 7/3.25

6 meter

5.5 meter

*4 x7/3.25

6 meter

5.5 meter

1 x 7/3.25 1 x 7/3.25 1 x 7/3.25 2 x 7/3.25 2 x 7/3.25

3 meter 3.5 meter 4.5 meter 4.5 meter 6 meter

2.0 meter 3.0 meter 3.5 meter 4.5 meter 5.5 meter

2 umbang perlu dipasang dalam garisan yang bertentangan dengan kedua-dua arah pengalir.

25

7.2

Penggunaan Umbang Terbang Umbang terbang hanya digunakan apabila kawasan tanah tidak dapat digunakan untuk memasang satu dan dua umbang biasa pada tiang yang berkaitan. Pemasangan umbang terbang bagi membolehkan umbang biasa dipasang pada tiang umbang terbang yang mengimbangi daya disebabkan oleh tegangan dawai pengalir.

7.3

Penggunaan Umbang Penolak Luar dan Tiang Sokong Umbang penolak luar dan tiang sokong hanya digunakan sekiranya kawasan tanah untuk pemasangan umbang biasa tidak boleh dibuat, pemasangan umbang-umbang ini hanya boleh dilakukan pada sudut yang kecil sahaja iaitu:Untuk talian 4 x 100mm² + 25mm² sehingga sudut peralihan maksima 5º dan bagi talian 4 x 50mm² + 25mm² sehingga sudut peralihan maksima 8º.

7.4

Penggunaan Umbang Sementara Semasa pembinaan, penamatan dawai umbang ( sambat umbang ) perlu dibuat sebelum pengalir-pengalir ditegangkan. Pengalir ditegangkan ketahap tegangan bunuh sebelum diturunkan kembali ketegangan yang akan ditinggalkan dalam pembinaan. Sekiranya jarak umbang ditempatkan pada kedudukan yang minima, Umbang-umbang sementara mungkin perlu digunakan pada tiang-tiang tamatan dan sudut bagi menampung lebihan daya disebabkan oleh tegangan bunuh dilakukan. Umbang sementara juga diperlukan pada tiang pembahagian apabila kerja-kerja menegang pengalir tidak dijalankan secara serentak dikedua-dua bahagian tiang tersebut.

26

8.0

PEMASANGAN UMBANG 8.1

Pemilihan Umbang

8.1.1 Bilangan, Saiz Dawai dan Jarak Umbang

Bilangan dan saiz dawai umbang yang perlu digunakan pada tiang sudut atau tamatan boleh diperolehi daripada jadual pemilihan umbang.

8.1.2 i)

Sudut peralihan merupakan buka sudut diantara dawai pengalir yang diubah daripada kedudukan yang lurus.

Sudut Peralihan

ii)

Cara penentuan sudut peralihan a)

Sudut peralihan boleh ditentukan dengan membuat pengukuran yang sebenar dengan menggunakan papan jangka sudut. 90º

80º

70º

60º

45º 40º

30º

10º

27

Atau b)

Dengan menetapkan ukuran pada garisan talian dan garisan rujukan pengalir seperti rajah dibawah ( ukuran garisan ini dibuat sepanjang 3 meter ), sudut peralihan dapat diketahui dengan membuat ukuran pada X berpandukan pada jadual dibawah.

3 meter

Pancang Tiang

Pancang Ukuran

X

Ukuran Keputusan

3 meter

Pancang Ukuran

28

3 meter

Pancang Tiang

Pancang Ukuran

X Ukuran Keputusan 3 meter

Pancang Ukuran

Kos A 2bc

= b² + c² - a²

Kos A

= b² + c² - a² 2 bc

3 meter c

A

Kos A

= 3² + 3² - 2.3² 2(bxc)

Kos A

= 18 – 5.29 2(9)

Kos A

= 0.706

Kos A

= 45º

B

3 meter

a b

C

Panjang “ X “ 0.78 meter 1.6 meter 2.3 meter 3.0 meter 3.7 meter 4.2 meter

Sudut Peralihan 15º 30º 45º 60º 75º 90º

29

2.3 meter

8.2

Menentukan Arah / Kedudukan Umbang. Kedudukan umbang mestilah diletakkan pada kedudukan yang betul dan tepat bersetentangan dengan daya dihasilkan oleh tegangan dawai pengalir. Pada Tiang Tamatan Kedudukan umbang selari dengan talian pengalir.

Pada Tiang Sesalur Terus Bersudut Kedudukan umbang adalah dipertengahan sudut diantara dawai pengalir.

Contoh : Tiang Sudut 30º

105º

30º

Cara-cara untuk membahagi sudut ini boleh dilakukan dengan menggunakan pita pengukur seperti rajah dibawah. 30

C

B

3m

5m

3m A

5m

Pancang Keputusan

Nota: Ukuran A ke B dan A ke C mestilah sama panjang ( katakan 3 meter ), sementara ukuran B ke pancang keputusan dan ukuran C ke pancang keputusan juga mestilah sama panjang.

31

8.3

Pengalian Lubang Umbang 8.3.1 Ukuran Lubang Umbang Lubang umbang digali dalam bentuk empatsegi berserta dengan lubang alur untuk rod umbang seperti saiz berikut 0.6 m x 1 m x 150 mm.

8.3.2 Dalam Lubang Dan Panjang Lubang Alur Berpandukan kepada jarak umbang, dalam dan panjanng lubang alur boleh diperolehi daripada jadual carta umbang. Dalam dan panjang lubang alur ( dalam carta umbang ) diperolehi dengan membuat kiraan supaya apabila pemasangan rod dan pelit umbang dibuat, bebenang rod umbang berada diatas paras tanah pada kedudukan dalam pelit umbang yang betul dan rod umbang didalam keadaan yang lurus. 8.4

Pemasangan Pelit dan Rod Umbang Selepas lubang dan lubang alur digali, masukkan rod dan pelit umbang pada kedudukannya hingga tersentuh dengan dasar lubang dan seterusnya pelit umbang dihentak masuk dengan menggunakan penumbuk bumi sehingga rod umbang seiring dengan dasar lubang alur.

32

8.5

Menimbus Lubang Selepas pemasangan pelit dan rod umbang, lubang perlu ditimbus kembali dan pada setiap 150mm lapisan tanah yang dimasukkan hendaklah dipadatkan dengan menggunakan penumbuk bumi.

8.6

Pematian Dawai Umbang. Selepas lubang ditimbus, bebusar umbang dan didal dipasang pada rod umbang. Pematian dawai umbang perlu dilakukan dengan cara membuat sambat didal pada berbusar umbang. Penyelarasan umbang boleh dibuat dengan cara menyelaraskan nat penyelaras bebusar yang terdapat pada rod umbang.

33