Dari Mana Datangnya Elektrik di Rumah?

Pada suatu malam, Amir sedang menyiapkan kerja sekolah di ruang tamu.

Lampu menerangi mejanya. Kipas siling berpusing perlahan. Di dapur, peti sejuk terus berfungsi untuk memastikan makanan kekal sejuk.

Tiba-tiba, lampu terpadam.

Kipas berhenti berpusing.

Rumah menjadi gelap.

“Ayah, kenapa semua benda berhenti?” tanya Amir.

“Nampaknya bekalan elektrik terputus,” jawab ayah.

Amir memandang suis lampu.

“Elektrik sebenarnya datang dari mana? Ada orang yang menghantarnya ke rumah kita?”

Ayah tersenyum.

“Ada banyak orang dan mesin yang terlibat. Elektrik yang kita gunakan telah melalui perjalanan yang panjang sebelum sampai ke rumah.”

Benarkah begitu?

Sebenarnya, elektrik di kebanyakan rumah Malaysia datang daripada sistem bekalan yang bermula di stesen jana kuasa, kemudian bergerak melalui rangkaian penghantaran, pencawang dan kabel pengagihan sebelum digunakan di rumah.

TNB menerangkan bahawa tenaga elektrik yang dijana di stesen jana kuasa dihantar melalui talian voltan tinggi ke pencawang, kemudian diagihkan kepada pengguna pada voltan yang lebih rendah. TNB

Mari kita ikuti perjalanan elektrik itu.

1. Perjalanan Bermula di Stesen Jana Kuasa

Elektrik perlu dihasilkan sebelum dapat digunakan.

Tempat elektrik dihasilkan dalam jumlah yang besar dikenali sebagai stesen jana kuasa.

Di Malaysia, terdapat beberapa jenis stesen jana kuasa. Ada yang menggunakan gas asli, arang batu atau tenaga air. Tenaga suria juga semakin digunakan untuk menghasilkan elektrik.

Sumber-sumber ini tidak semuanya bekerja dengan cara yang sama.

Namun tujuannya serupa, iaitu menukar tenaga daripada sesuatu sumber kepada tenaga elektrik yang boleh digunakan.

Tenaga Nasional Berhad (TNB) mengendalikan rangkaian penghantaran elektrik di Semenanjung Malaysia, manakala sistem grid di Sabah diurus secara berasingan.

Mari kita lihat bagaimana beberapa sumber tenaga menghasilkan elektrik.

2. Bagaimana Gas Asli dan Arang Batu Menghasilkan Elektrik?

Gas asli dan arang batu ialah contoh bahan api yang digunakan di sesetengah stesen jana kuasa.

Kedua-duanya menyimpan tenaga kimia.

Apabila dibakar, tenaga kimia ditukar kepada haba.

Di stesen jana kuasa arang batu, haba biasanya digunakan untuk menghasilkan wap bertekanan tinggi. Wap itu menggerakkan mesin yang dipanggil turbin.

Turbin berpusing dan memutarkan generator.

Generator kemudian menghasilkan tenaga elektrik.

Perjalanannya boleh diringkaskan begini:

Bahan api

Haba / wap

Turbin

Generator

Elektrik

Stesen jana kuasa gas pula boleh menggunakan gas panas untuk memutarkan turbin gas secara langsung. Sesetengah sistem turut menggunakan haba yang masih tersedia untuk menghasilkan wap dan menggerakkan turbin tambahan.

Ini bermaksud reka bentuk sebenar stesen jana kuasa boleh berbeza walaupun kedua-duanya menggunakan bahan api.

3. Bagaimana Air Menghasilkan Elektrik?

Pernahkah kamu melihat air sungai mengalir dengan deras?

Air yang bergerak mempunyai tenaga.

Di stesen jana kuasa hidroelektrik, air yang berada pada kedudukan tinggi dialirkan melalui sistem tertentu.

Apabila air bergerak melalui turbin, tenaga daripada air menyebabkan turbin berpusing.

Turbin memutarkan generator, lalu elektrik dihasilkan.

Rajah konsep: air daripada takungan menggerakkan turbin, kemudian generator menghasilkan elektrik. Gambaran dipermudahkan untuk pembelajaran.

Perhatikan bahawa generator tidak mencipta tenaga daripada tiada.

Ia menukarkan tenaga gerakan kepada tenaga elektrik.

Hidroelektrik juga merupakan salah satu sumber tenaga boleh baharu kerana air dibekalkan semula melalui kitaran air semula jadi.

Namun pembinaan empangan tetap perlu dirancang dengan teliti kerana boleh mengubah sungai, habitat dan kawasan sekeliling.

4. Bagaimana Panel Solar Menghasilkan Elektrik?

Di sesetengah rumah atau bangunan, kita dapat melihat panel solar dipasang di atas bumbung.

Panel ini menggunakan cahaya Matahari untuk menghasilkan elektrik.

Proses tersebut dikenali sebagai fotovolta suria, atau solar photovoltaic (PV).

Berbeza daripada stesen hidroelektrik, panel solar PV tidak memerlukan turbin yang berpusing.

Sel fotovolta dalam panel menukarkan tenaga cahaya terus kepada tenaga elektrik.

Elektrik yang dihasilkan oleh panel biasanya berbentuk arus terus. Sistem menggunakan alat yang dinamakan inverter untuk menukarkannya kepada arus ulang-alik yang sesuai dengan sistem bekalan elektrik rumah.

U.S. Energy Information Administration (EIA) menerangkan bahawa sel fotovolta menukarkan tenaga cahaya Matahari terus kepada tenaga elektrik menggunakan bahan semikonduktor. EIA

Jadi panel solar dan generator biasa mempunyai cara bekerja yang berbeza, walaupun kedua-duanya boleh membekalkan elektrik.

5. Mengapa Elektrik Perlu Melalui Kabel yang Panjang?

Stesen jana kuasa tidak semestinya berada berhampiran kawasan rumah.

Ada yang terletak jauh dari bandar.

Namun elektrik tetap perlu sampai kepada:

• rumah;
• sekolah;
• hospital;
• kedai;
• kilang.

Untuk tujuan ini, elektrik dihantar melalui rangkaian penghantaran.

Pernahkah kamu melihat menara elektrik tinggi dengan kabel yang merentasi kawasan luas?

Menara itu merupakan sebahagian daripada sistem penghantaran elektrik.

Di Semenanjung Malaysia, TNB menggunakan rangkaian penghantaran dengan tahap voltan seperti 132 kV, 275 kV dan 500 kV. TNB

Angka ini menunjukkan voltan yang jauh lebih tinggi daripada voltan bekalan rumah.

Tetapi mengapa elektrik perlu dihantar pada voltan tinggi?

6. Mengapa Voltan Ditinggikan?

Bayangkan kamu mahu menghantar tenaga elektrik dari sebuah stesen jana kuasa ke bandar yang jauh.

Sepanjang perjalanan, sebahagian tenaga boleh hilang sebagai haba di dalam kabel.

Untuk penghantaran kuasa yang sama, penggunaan voltan yang lebih tinggi membolehkan arus dikurangkan.

Arus yang lebih rendah boleh mengurangkan kehilangan tenaga akibat rintangan kabel.

Sebab itulah sistem penghantaran menggunakan voltan tinggi.

Namun voltan tinggi sangat berbahaya dan memerlukan peralatan, jarak keselamatan serta perlindungan khas.

Kabel penghantaran bukan sesuatu yang boleh disentuh atau didekati untuk eksperimen.

7. Apakah Itu Pencawang Elektrik?

Selepas elektrik merentasi jarak yang jauh, voltannya perlu diturunkan sebelum dibekalkan kepada pengguna biasa.

Proses ini dilakukan melalui rangkaian pencawang elektrik.

Pencawang mempunyai peralatan khas, termasuk transformer atau pengubah.

Transformer boleh digunakan untuk menaikkan atau menurunkan voltan elektrik arus ulang-alik.

Dalam perjalanan ke kawasan rumah, voltan diturunkan secara berperingkat melalui sistem penghantaran dan pengagihan.

TNB menjelaskan bahawa pencawang pengagihan boleh menurunkan bekalan daripada voltan seperti 11,000 volt kepada bekalan voltan rendah 400/230 volt. TNB

Kamu mungkin pernah melihat bangunan kecil berpagar yang mempunyai papan tanda pencawang elektrik.

Walaupun bangunannya kecil, tugasnya sangat penting.

Pencawang bukan tempat untuk bermain. Hanya petugas yang diberi kuasa boleh mengendalikan peralatan di dalamnya.

8. Akhirnya Elektrik Sampai ke Rumah

Selepas melalui sistem pengagihan, elektrik disalurkan ke kawasan perumahan melalui kabel yang sesuai.

Ada kabel yang dipasang pada tiang.

Ada juga kabel yang ditanam di bawah tanah.

Elektrik kemudian memasuki sistem bekalan rumah melalui peralatan dan pendawaian yang dipasang secara selamat.

Secara ringkas, perjalanannya ialah:

Perjalanan Elektrik ke Rumah

Stesen jana kuasa

Elektrik dihasilkan

Talian penghantaran

Elektrik dihantar pada voltan tinggi

Pencawang elektrik

Voltan diubah dan diturunkan

Rangkaian pengagihan

Elektrik dibekalkan ke kawasan pengguna

Rumah

Elektrik digunakan oleh peralatan

Aliran umum bekalan melalui grid elektrik. Perincian rangkaian berbeza mengikut kawasan dan jenis sistem.

Sistem ini membolehkan elektrik sampai kepada berjuta-juta pengguna tanpa setiap rumah perlu mempunyai stesen jana kuasa sendiri.

Tetapi ada satu perkara menarik.

Elektrik yang digunakan di rumah tidak semestinya datang daripada satu stesen tertentu sahaja. Dalam sistem grid, tenaga daripada beberapa sumber penjanaan boleh dibekalkan kepada rangkaian yang sama.

Oleh sebab itu, tidak mudah untuk mengatakan bahawa elektrik daripada sesuatu soket datang sepenuhnya daripada satu empangan atau satu stesen tertentu.

9. Apakah Fungsi Meter Elektrik?

Cuba lihat kawasan luar rumah bersama orang dewasa.

Kebanyakan rumah mempunyai meter elektrik.

Meter bukan alat yang menghasilkan elektrik.

Tugasnya ialah mengukur jumlah tenaga elektrik yang digunakan.

Apabila lampu, kipas, peti sejuk dan peralatan lain digunakan, jumlah penggunaan tenaga direkodkan.

TNB menerangkan bahawa meter pintar dapat merekod penggunaan elektrik dan menghantar maklumat bacaan bagi tujuan pemantauan serta bil. TNB

Unit yang biasa digunakan ialah kilowatt-jam, ditulis sebagai kWh atau kWj.

Apakah maksudnya?

Satu kilowatt-jam ialah jumlah tenaga yang digunakan apabila peralatan berkuasa satu kilowatt beroperasi selama satu jam.

Contohnya, jika sebuah peralatan menggunakan kuasa 1,000 watt secara berterusan selama satu jam, penggunaan tenaganya ialah 1 kWh.

TNB menggunakan hubungan antara kuasa dan tempoh penggunaan untuk menerangkan cara menganggarkan tenaga elektrik rumah. TNB

10. Mengapa Bil Elektrik Setiap Rumah Berbeza?

Bayangkan dua rumah.

Di Rumah A, lampu hanya digunakan apabila diperlukan. Penghuninya mematikan televisyen selepas menonton.

Di Rumah B, lampu dan pelbagai peralatan dibiarkan berfungsi untuk tempoh lebih panjang.

Jumlah tenaga yang digunakan mungkin berbeza.

Penggunaan sebenar bergantung pada beberapa perkara, termasuk:

• kuasa peralatan;
• tempoh peralatan digunakan;
• bilangan peralatan;
• kecekapan peralatan.

Contohnya, lampu yang menggunakan 10 watt biasanya memerlukan tenaga lebih sedikit daripada lampu 60 watt jika kedua-duanya memberikan perkhidmatan yang setanding dan digunakan untuk tempoh yang sama.

Itulah sebabnya pemilihan peralatan cekap tenaga boleh membantu mengurangkan pembaziran elektrik. TNB turut menerangkan bahawa penggunaan peralatan dengan penarafan kecekapan tenaga yang baik dapat membantu pengguna mengurus penggunaan elektrik. TNB

11. Bagaimana Suis Mengawal Lampu?

Sekarang kita kembali kepada suis di rumah Amir.

Apabila suis lampu ditekan, apa sebenarnya berlaku?

Suis merupakan alat yang mengawal sambungan elektrik pada litar tertentu.

Apabila sambungan litar dilengkapkan, arus boleh mengalir melalui lampu yang berfungsi.

Lampu kemudian menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. Sebahagian tenaga juga berubah menjadi haba.

Apabila suis dimatikan, litar lampu tersebut diputuskan dan lampu terpadam.

Namun ini tidak bermaksud semua wayar di rumah menjadi selamat untuk disentuh apabila satu suis lampu dimatikan.

Pendawaian dan soket elektrik perlu sentiasa dianggap berbahaya jika tidak dikendalikan oleh orang yang berkelayakan.

12. Mengapa Kadang-kadang Bekalan Elektrik Terputus?

Kembali kepada Amir.

Pada malam itu, rumahnya menjadi gelap kerana bekalan elektrik terganggu.

Gangguan bekalan boleh berlaku atas beberapa sebab.

Antaranya ialah kerosakan peralatan, masalah pada kabel, pokok tumbang, ribut atau kerja penyelenggaraan tertentu.

Bayangkan satu pokok besar tumbang dan merosakkan talian elektrik.

Sebahagian kawasan mungkin kehilangan bekalan sehingga pihak utiliti dapat mengurus masalah tersebut dengan selamat.

Namun bukan semua gangguan berpunca daripada talian di luar rumah.

Ada juga masalah yang melibatkan pendawaian atau peralatan di sesuatu bangunan.

Jika berlaku gangguan, kanak-kanak perlu meminta bantuan orang dewasa dan tidak cuba membaiki suis utama, meter atau pendawaian sendiri.

13. Mengapa Kita Perlu Berhati-hati dengan Elektrik?

Elektrik sangat berguna tetapi boleh menyebabkan renjatan, kebakaran atau kecederaan jika digunakan secara salah.

Antara amalan keselamatan penting ialah:

• Jangan memasukkan benda asing ke dalam soket.
• Jangan menyentuh peralatan elektrik dengan tangan yang basah.
• Jangan menggunakan wayar atau palam yang rosak.
• Jangan bermain berhampiran pencawang atau kabel elektrik.
• Jangan menghampiri kabel elektrik yang jatuh ke tanah.

Suruhanjaya Tenaga turut mengingatkan orang ramai supaya menjauhi talian elektrik yang rosak, tidak menyentuh struktur elektrik semasa banjir dan menggunakan khidmat kontraktor elektrik berdaftar untuk masalah pendawaian. Suruhanjaya Tenaga

Jika melihat kabel elektrik terputus, jangan sentuh dan jangan menghampirinya. Beritahu orang dewasa agar kejadian itu dilaporkan kepada pihak berkenaan.

14. Bagaimana Kita Boleh Menjimatkan Elektrik?

Setelah mengetahui betapa panjang perjalanan elektrik sebelum sampai ke rumah, kita patut menggunakannya dengan lebih bijak.

Amir mula melihat peralatan rumahnya dengan cara berbeza.

Kipas yang berpusing memerlukan tenaga elektrik.

Lampu di ruang tamu juga menggunakan tenaga.

Peti sejuk pula menggunakan elektrik untuk memastikan makanan berada pada suhu yang sesuai.

Amir menyedari bahawa semua tenaga ini datang daripada sebuah sistem yang memerlukan banyak sumber, mesin dan manusia untuk berfungsi.

Dia mula melakukan perkara mudah seperti mematikan lampu apabila bilik tidak digunakan dan memanfaatkan cahaya matahari pada waktu siang.

Namun dia tidak mematikan peti sejuk semata-mata untuk menjimatkan elektrik kerana peralatan itu mempunyai fungsi penting untuk keselamatan makanan.

Menjimatkan elektrik bukan bermaksud mematikan semua peralatan tanpa berfikir.

Maksudnya ialah menggunakan tenaga secara cekap mengikut keperluan sebenar.

15. Bagaimana Elektrik Mungkin Dihasilkan pada Masa Depan?

Sistem bekalan elektrik terus berubah.

Teknologi baharu membolehkan lebih banyak sumber digunakan.

Panel solar semakin banyak ditemui di bumbung rumah dan bangunan.

Turbin angin digunakan di negara yang mempunyai keadaan angin sesuai.

Penyimpanan tenaga menggunakan bateri berskala besar juga semakin berkembang.

Dalam masa yang sama, grid elektrik perlu mampu mengurus bekalan daripada sumber yang berubah mengikut keadaan.

Contohnya, panel solar menghasilkan elektrik berdasarkan cahaya yang diterima. Pengeluarannya boleh berubah apabila cuaca mendung dan tidak menghasilkan elektrik daripada cahaya matahari pada waktu malam.

Sistem grid dan penyimpanan tenaga boleh membantu mengurus perubahan bekalan seperti ini.

Oleh itu, teknologi masa depan bukan hanya tentang mencari sumber tenaga baharu.

Ia juga tentang bagaimana tenaga dihasilkan, dihantar, disimpan dan digunakan dengan lebih cekap.

16. Setiap Kali Lampu Menyala

Beberapa ketika kemudian, lampu rumah Amir menyala semula.

Kipas mula berpusing.

Ayah memeriksa keadaan rumah sebelum Amir meneruskan kerja sekolahnya.

Kali ini Amir memandang lampu dengan perasaan berbeza.

Dia terbayang air yang menggerakkan turbin.

Dia membayangkan generator yang menghasilkan elektrik.

Dia teringat menara penghantaran tinggi yang pernah dilihat ketika menaiki kereta.

Kemudian dia teringat pencawang, kabel, meter dan suis.

Rupa-rupanya, satu lampu kecil di atas meja mempunyai hubungan dengan sebuah sistem yang sangat besar.

Amir tersenyum.

“Sekarang saya faham, ayah. Elektrik bukan datang terus dari suis.”

“Betul,” jawab ayah. “Suis hanya membantu kita mengawalnya.”

Amir kembali menulis.

Di atas kertasnya, dia melakar satu perjalanan:

Sumber tenaga → Stesen jana kuasa → Talian penghantaran → Pencawang → Rumah

Dia menulis satu ayat di bawah gambar itu:

Elektrik yang mudah kita gunakan sebenarnya memerlukan perjalanan panjang, teknologi dan kerja ramai orang.

Sejak hari itu, setiap kali Amir menyalakan lampu, dia teringat bahawa di sebalik cahaya tersebut terdapat banyak perkara yang tidak kelihatan.

Aktiviti Selepas Membaca

Jejak Elektrik di Rumah

Dengan bantuan guru, ibu bapa atau penjaga, perhatikan lima peralatan elektrik yang terdapat di rumah.

Lengkapkan jadual berikut tanpa membuka atau menyentuh pendawaian elektrik.

Peralatan	Kesan tenaga yang diperhatikan
Lampu	________________
Kipas	________________
Peti sejuk	________________
Televisyen	________________
Peralatan pilihan	________________

Kemudian lukiskan perjalanan elektrik daripada stesen jana kuasa sehingga sampai ke sebuah rumah.

Akhir sekali, lengkapkan ayat:

“Saya boleh menggunakan elektrik dengan lebih bijak melalui cara __________.”