I nte rna t io na J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7 ,   p p .   3 1 4 0 ~ 3 1 4 6   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 6 . p p 3 1 4 0 - 3146          3140       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Inv estig a tion o P o tent ia G ro undi ng  Co m po un d f o r     Portab le A pplica t io ns       N. A. M .   H a s ni,  R.   Abd - Ra hm a n,  H .   Ah m a d,  N. A. M .   J a m a il,  M . S.  K a m a rudd i n ,   S.S .   Ridzw a n   F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T u n   H u ss e in   On n   M a lay sia ,   M a la y si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 8 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Sep   2 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Oct  1 5 ,   2 0 1 7     T h is  p a p e a p p li e to   t h e   e lec tri c a e n g in e e rin g   w o rld   b y   m a k in g   e a rth in g   s y ste m   p o rtab le  in   p r o v id i n g   lo w   a n d   a c c e p tab le  re sista n c e   p a th .   T h e   s y ste m   is  d e v e lo p   in   a   sm a ll   sc a le  p o rtab le  e a rth in g   sy ste m   a g a in st  th e   m a ss iv e n e ss   o f   Earth   a n d   b e c o m e le v e ra g e   i f   so il   a th e   p lac e   is  n o su it a b le   f o p lan g ro u n d in g   sy ste m .   He n c e ,   th is  p a p e p re se n ts  f in d in g o n   t h e   re se a rc h   o f   n e g ro u n d in g   m e d iu m   m a t e rial  th a w il b e   h o u se d   in   a   sm a ll   sc a le   e n c lo su re   w h ich   b e h a v e li k e   n a ti v e   e a rth   r e late d   e a rth in g   sy ste m   b y   u sin g   k a o li n   a n d   b a u x it e .   T h e   d a ta  o b tain e d   f ro m   li g h tn i n g   f las h o v e tes ti n g ,   m o r p h o lo g ica a n d   c h e m ica c o m p o siti o n   o f   m a t e rial  a n a l y sis  in d ica ted   th a b a u x i te  is  m o re   u se f u f o p o rtab le  g ro u n d i n g   s y s tem   a p p li c a ti o n   m u c h   b e tt e th a n   k a o li n   in   term   o f   z e ro   re f e re n c e   p o in f u n c ti o n .   T h e   p o r tab le  e a rth in g   sy st e m   c a n   b e   a p p ly   to   a ir  a v iatio n   s y ste m s   ,   ra il w a y   s y ste m s   a n d   m il it a ry   se c to rs  p a rti c u larly   f o e lec tro n ic eq u ip m e n z e ro   re f e re n c in g .   K ey w o r d :   B au x ite   Gr o u n d in g   m ater ial   Kao lin   L i g h tn i n g   f la s h o v er   P o r tab le  g r o u n d in g   s y s te m   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   N. A . M.   Has n i,    Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ic  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia,   8 6 4 0 0   P a r it R aj a,   B atu   P ah at,   J o h o r ,   Ma lay s ia .   E m ail:  g e1 5 0 0 9 8 @ s is w a. u t h m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   elec tr ical  s y s te m ,   elec tr ical  eq u ip m e n ts   ar a l w a y s   eq u ip p ed   w it h   g r o u n d in g   s y s te m .   I p r o v id es  s h o r p ath   f o r   th h ig h   a m p l itu d cu r r en ca u s b y   li g h t n i n g   s tr ik o r   f a u lt  i n   elec tr ical  s y s t e m   f r o m   th o r i g in   p o in to   t h ea r t h .   Gr o u n d in g   s h o u ld   s tab ilize   th e   v o lta g p o ten tial  a n d   ac a s   ze r o   p o te n tial  r e f er en ce   p o in t   to   en s u r th s af o p er atio n   o f   p o w er   s y s te m ,   elec tr ical  eq u i p m e n t a n d   to   h u m an   b ei n g   [ 1 ] .   A   g o o d   g r o u n d i n g   s y s te m   is   ab le  to   p r o v id l o w   r esi s ta n ce   p at h .   I n ter n ati o n al  E lectr o tech n ical  C o m m is s io n   ( I E C )   s ta te   m ax i m u m   allo w ab le  r esis tan c is   1 0 o h m .   B esid es  th at,   th g o o d   g r o u n d i n g   i s   d esig n ed   to   k ee p   p eo p le  s af et y ,   p r o tect  s tr u ctu r o f   b u i ld in g   a n d   eq u ip m e n f r o m   u n in ten t io n a co n tact  w i th   en er g ized   ele ctr ical  lin e s ,   elec tr ical   n o is e   r ed u ctio n   a n d   to   estab lis h   p o in o f   r ef er e n ce   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   Gr o u n d   f a u lt  o cc u r r en ce   f o r ce s   th v a lu o f   s tep   v o l tag e,   to u c h   v o lta g e   m u s b k ee p   b elo w   t h p er m is s ib le  li m it s   [ 4 ]   an d   g r o u n d   p o ten tial  r is v al u also   s h o u l d   b lo w er   t o   av o id   d am a g ed   to   eq u ip m e n t.   E ar th   ac t s   as   r eser v o ir   o f   c h ar g e   an d   ab le   to   n eu tr alize   a n   elec tr ic   cu r r e n b y   b alan ce   th c h ar g e   b et w ee n   t h ch ar g eq u ip m e n t   an d   g r o u n d .   T h g r o u n d   ca p ab le  to   tr an s f er   o r   r ec eiv i n g   c h ar g es  f r o m   c h ar g ed   eq u ip m e n in   o r d er   to   n eu tr ali ze   th at  elec tr ical  eq u ip m en [ 5 ] .   I f   s u d d en l y   f au lt  is   h ap p en   an d   th eq u ip m e n t   b ec o m e s   en er g ized ,   elec tr icit y   w il co n d u cted   to   ea r th   b y   cr ea tin g   s h o r cir cu it  a n d   i m m e d iatel y   w ill  tr ip   t h e   elec tr ic  s u p p l y   cir c u it  b r ea k er .   T h en ,   th er w il b n o   d an g er o u s   v o lta g ex i s ti n g   as  s h o c k   r is k   to     an y o n [ 6 ] .   So il  g r o u n d in g   m ed iu m s   h a v d if f er e n r esi s ti v it y   d u to   p h y s ical  an d   c h e m ical  co m p o s itio n .   I n   o r d er   to   m a in tai n   lo w est   p o s s ib le  g r o u n d i n g   r esi s tan ce ,   r esear ch er s   a n d   e n g in ee r s   h av e   atte m p ted   v ar io u s   ap p r o ac h ed   to   r ed u ce   th r esi s tan ce   b y   m ea n   o f   co n v e n tio n al  lo n g   v er tical  elec tr o d attac h ed   w ith   m u ltip le   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f P o ten tia l G r o u n d in g   C o mp o u n d   fo r   P o r ta b l A p p lica tio n s   ( N . A . M.  Ha s n i)   3141   r o d s   an d   also   s o ils   tr ea t m e n t.  As an   o p tio n ,   t h is   p ap er   p r o p o s es t h e   u s o f   alter n at iv g r o u n d in g   m ater ial  to   b u s ed   f o r   p o r tab le  g r o u n d in g   s y s te m .   T h is   ap p r o ac h   w ill  p r o v id es  te m p o r ar y   ac ce s s   g r o u n d i n g   p o in w h ic h   ca n   b u s ed   o r   s h i f to   a n y w h er f o r   s e n s iti v eq u ip m e n [ 7 ]   an d   b ec o m es  lev er a g i f   s o il   at  t h p lace   is   n o t   s u itab le  f o r   p lan t g r o u n d in g   s y s te m .   C o n ce p o f   p o r tab le  g r o u n d in g   s y s te m   is   i m p le m en ted   f r o m   co n v e n tio n al  g r o u n d i n g   s y s te m .   T h e   d if f er e n i s ,   g r o u n d in g   r o d   o f   co n v e n tio n al   g r o u n d in g   s y s te m   is   d ig   i n   m o th er   ea r t h   w h il g r o u n d i n g   r o d   o f   p o r tab le  g r o u n d i n g   s y s te m   is   d ig   in   s o il  f illed   i n   co n tai n er .     R esi s tan ce   o f   g r o u n d   elec tr o d ar at  th r ee   lo ca tio n s   as  s h o w n   in   Fi g u r 1 .   First  is   r esis tan ce   o f   t h e   elec tr o d its elf   an d   all  co n d u cto r s   an d   lead s   co n n ec ted   to   i t .   T h r esis tan ce   is   g e n er all y   v er y   lo w   as  g r o u n d   r o d   is   m ad o f   f r o m   co n d u cti v an d   lo w   r es is ta n ce   m a ter ial  s u c h   as  s teel  o r   co p p er .   Sec o n d   is   th co n tac t   r esis ta n ce   b et w ee n   t h s u r r o u n d in g   ea r t h   ( s o il)  to   th e   elec t r o d e.   T h r esis ta n ce   al m o s t   n eg li g ib le  as   g r o u n d   elec tr o d is   f r ee   o f   p ain t,  g r ea s an d   is   i n   f ir m   co n tact   w it h   t h ea r th .   T h ir d   is   t h r esis ta n ce   o f   t h s u r r o u n d in g   ea r th .   T h g r o u n d   elec tr o d d r iv en   in to   ea r t h   m ad u p   o f   co n ce n tr ic  s h e lls   th a h a v s a m e   th ic k n e s s .   S h ell s   th at  clo s to   g r o u n d   elec tr o d g iv g r ea te s d eg r ee   o f   r esis ta n ce   as   it  a m o u n ts   o f   ar ea   is   s m al lest .   T h n ex ea r th   s h ell   th at  lar g er   in   ar ea   o f f er   less   r esis ta n ce .   T h elec tr o d e   is   r a d iates  cu r r en in   al l   d ir ec tio n s   [ 8 ]   T h is   p ap er   ai m s   i n   a n al y zi n g   th e   li g h t n i n g   f las h o v er   th a s tr ik e   th e   s elec ted   g r o u n d i n g   m ater ial   b y   lo o k in g   to   its   p h y s ical  a n d   ch e m ical  asp ec t.  T h b est  m ater ia l is d eter m i n ed ,   in   p er f o r m   w e ll a s   n ati v ea r th .     I n   th i s   p ap er ,   m ater ial  u s as  g r o u n d in g   r o d   is   m ad f r o m   co p p er .   Kao lin   an d   b au x it is   u s ed   as   g r o u n d i n g   m ed iu m   t h at   f ill   in   p o r tab le  g r o u n d i n g   s y s te m .   T h v o l u m e   o f   g r o u n d in g   m ed iu m   is     1 9 . 5 cm   1 9 . 5 cm   x   1 1 . 5 c m .           Fig u r 1 .   C o m p o n e n ts   o f   ea r t h   r esis tan ce   i n   a n   ea r th   elec tr o d [ 8 ]       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     2 . 1 .   Select io n o f   G ro un di ng   M a t er ia l   I n   th i s   r esear ch   w o r k t w o   m a ter ial s   w h ic h   ar e   k ao li n   an d   b au x i te ,   ha ve   b ee n   s h o r tlis ted   t o   b u s ed   as  g r o u n d in g   m ater ia l.  I n   ea r th   p er s p ec tiv e,   m ed i u m   ac t o   allo w   elec tr ic  ch ar g to   f lo w   i n   f o r m s   o f   ca tio n   an d   an io n   f r o m   p o s iti v ter m i n al  to   n eg a tiv ter m i n al.   Ma t er ial  is   s elec ac co r d in g   to   its   r esis tiv it y .   Kao li n   w h ic h   ar in   cla y   g r o u p   ar lo w   i n   r esis ti v it y   d u to   its   ab ilit y   to   ab s o r b   3 7 o f   w ater   w h ile  th b au x ite  ab le   to   ab s o r b   3 4 . 6 % I n   ch e m i ca co m p o s it io n   cr iter ia,   b au x i te  ar co m p o u n d s   r ich   i n   m etal  ele m e n ts .   Me an w h ile,   k ao li n   m ad u p   o f   m an y   n o n - m e tal  ele m e n t s   in   i ts   co m p o u n d   w h ic h   g o o d   as   in s u lato r .     2 . 2 .   Sa m ple P re pa ra t io n f o T esting     P r io r   to   lab o r ato r y   test i n g ,   g r o u n d i n g   s a m p les  ar ca r ef u ll y   p r ep ar ed   to   co n tr o o v er   its   g r ain   s iz e   an d   w ater   co n te n t.  I n it iall y   ea ch   s a m p le  o f   m ater ial  i s   d r ied   in   an   o v e n   at  1 0 5 o C   f o r   4 8   h o u r s   ac co r d in g   to   th e   s tan d ar d   [ 9 ] .   T h s a m p le  i s   t h en   cr u s h ed   u s i n g   cr u s h er   m ac h in e   to   ch a n g f r o m   s o lid   s tat in to   f in p o w d er   m ater ial.   T h cr u s h er   m ac h i n w it h   6   b all  b ea r in g   in s id t h cr u s h er   cr u s h   t h m ater ial  d u r in g   it  r o lled .   T h e   f i n p o w d er   p r o d u ce d   ar n o u n i f o r m   i n   s ize,   t h m ater ial   n ee d   to   b s ie v to   g et  u n i f o r m   g r ai n   s ize  a n d   s ep ar ate  i m p u r it y   ele m e n f r o m   th m ater ial,   b y   u s in g   s ie v e   an d   s iev s h ak er   m ac h i n e.   T h s a m p le  i s   f i n all y   co m p r es s ed   i n   a   s m all   co n tai n er   w it h   d i m e n s io n   o f   1 9 . 5 cm   1 9 . 5 cm   x   1 1 . 5 cm Fi g u r e   2   s h o w s   a   s u m m ar y   o n   p r o ce s s   o f   s a m p le  p r ep ar atio n   p r o ce s s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 7   :   3 1 4 0     3 1 4 6   3142       Fig u r 2 .   Sa m p le  test i n g   p r ep ar atio n   p r o ce s s       2 . 3 .   L ig htning   F la s ho v er   T e s t s   o n M a t er ia l   L i g h tn i n g   f la s h o v er   test   is   co n d u cted   to   ev alu ate  elec tr ical   p er f o r m a n ce   u n d er   lig h t n i n g   co n d itio n .   T h im p u ls i s   g e n er ated   b y   u s in g   1 0 0 k s i n g le  s ta g tr an s f o r m er   a n d   test   ar r an g e m e n as   s h o w n   in   F ig u r 3 ,   ca p ab le  o f   p r o d u cin g   1 . 2 /5 0   u s   w a v s h ap es  i m p u l s eq u i v a len to   n at u r al  li g h t n i n g   co n d i tio n .   Hig h   v o lta g e   r ec tif ier   co n v er AC   s o u r ce   in to   DC   w h ic h   th e n   c h ar g ed   u s i n g   h ig h   v o lta g r esi s to r   a n d   c ap ac ito r .   Me asu r in g   r esis to r   p ar allel  w it h   c h ar g in g   ca p ac ito r   is   u s ed   to   m ea s u r th v o lta g a n d   cu r r e n t.  S p ar k   g ap   is   s et  to   a   d is tan ce   o f   2 . 0 c m   s p ar k   g ap   wh ich   al lo w s   ca p ac ito r   to   b ch ar g u p   to   6 0 k V.           Fig u r 3 .   Sin g le  s ta g i m p u l s e   g en er ato r   co n s i s t o f   ( 1 )   HV  T est T r an s f o r m er ,   ( 2 )   R ec tif ier ,   ( 3 )   C h ar g i n g   R esi s to r ,   ( 4 )   Sm o o th i n g   C ap a cito r ,   ( 5 )   C o n n ec ti n g   R o d ,   ( 6 )   Me asu r i n g   R esi s to r ,   ( 7 )   Sp h er Gap ,     ( 8 )   W av etail  R esis to r ,   ( 9 )   W a v ef r o n t Re s is to r ,   ( 1 0 )   L o ad   C ap ac ito r           Fig u r 4 .   Ma ter ial  P lace m e n t       2 . 4 .   M o rpho lo g y   Cha ra c t er iza t io n o f   M a t er i a l   P h y s ical   an d   m icr o s tr u c tu r e   s tu d ie s   ar ex a m i n ed   u s i n g   Field   E m i s s io n   Sca n n i n g   E lectr o n   Mic r o s co p ( FESE M) .   E ac h   s a m p le  m ater ial  i s   d is p er s ed   o n   d o u b le  s id ed   ca r b o n   ad h esiv tap th at  af f i x ed   o n   s a m p le  s tu b s   an d   co ated   with   co n d u cti v g o ld - p allad i u m   co atin g .   T h s a m p le  m icr o g r ap h   an d   s tr u c tu r i s   o b s er v ed   u s i n g   FE SEM   an d   a n al y s ed   in   ter m   o f   s u r f ac m at er ial  an d   p o r o s ity .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f P o ten tia l G r o u n d in g   C o mp o u n d   fo r   P o r ta b l A p p lica tio n s   ( N . A . M.  Ha s n i)   3143   2 . 5 .   Che m ica l C o m po s it io n o f   M a t er ia l   T h m in er alo g ical  a n al y s i s   i s   p er f o r m ed   u s i n g   X - r a y   f l u o r escen ce   ( X R F)  w h ic h   co u ld   r ev ea l   ch e m ical  ele m en t in   th s a m p l m ater ial.   Ma ter ial  i n   p o w d er   f o r m   i s   b in d   to g et h er   w it h   b i n d er   ( lico w a x ) .   I t is   u s ed   to   s tr e n g t h e n   t h f in p o w d er   w h e n   m o ld ed   in to   p allet s   f o r m .   Oth er w i s e,   t h m a ter ial  co u ld   s ca tter   f r o m   th p ellet  s u r f ac e ,   w h ic h   ca u s e s   co n ta m i n atio n   o f   t h s p ec tr o m eter s   c h a m b er .   T h m ater ial  i s   f in al l y   co m p r es s ed   in to   s m all  p allet  u s in g   h y d r au lic  b e n ch   p r ess   m a ch in u p   to   5 b ar   p r ess u r e.       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     3 . 1 .   L ig htning   F la s ho v er   T e s t s   B r ea k d o w n   v o lta g is   th co n d itio n   ch an g es  a f ter   ce r tain   v o ltag ap p l y   to w ar d   m ater i al.   I also   in d icate s   t h m a x i m u m   v o lta g f o r   m ater ial  ca p ab le  to   h a n d le  b ef o r co llap s e.   T h b r e ak d o w n   v o ltag f o r   g r o u n d i n g   is   in v er s el y   co n d it io n   f r o m   th i n s u lato r .   B r ea k d o w n   v o lta g f o r   g r o u n d i n g   is   b etter   if   lo w er   b r ea k d o w n   b y   m ea n s   t h at  it  ab le  to   g r o u n d   th lo w   l ig h t n in g   s tr en g t h   f o r   s a f et y   p u r p o s e.   T h r esu lts   an d   g en er al  tr e n d   o f   b r ea k d o w n   v o ltag f o r   b au x ite  a n d   k ao lin   i s   s h o w n   in   F ig u r 5 .     As  ca n   b s ee n ,   t h g r ap h   is   p lo ttin g   f r o m   1 st   Sep te m b er   2 0 1 6   u n til  en d   o f   J an u ar y   2 0 1 7   f o r   ev er y   w ee k .   T h b r ea k d o w n   v o ltag e   is   r ec o r d ed   b y   u s i n g   u p   a n d   d o w n   m et h o d .   Th g r ap h   tr e n d   is   f lo ati n g   as  t h e   s u r r o u n d in g   f ac to r   g iv a n   ef f ec o n   b r ea k d o w n   v o ltag e.   I t   is   clea r   th at  b au x ite  d ep icts   lo w er   b r ea k d o w n   v o ltag le v el  i f   co m p ar ed   to   th k ao lin .       I n   o r d er   to   ass es s   t h lif e   s p a n   o f   g r o u n d in g   m ater ial,   t h e   lig h tn in g   f la s h o v er   tes is   co n ti n u ed   i n   t h e   p er io d   in ter v al  o f   1   m o n t h   u n til   t h m ater ial  f a ils .   Af ter   f i v m o n th s ,   b o th   m a ter ials   s till   w o r k   w el as  g r o u n d i n g   co m p o u n d .   T h li f e   s p an   o f   b au x ite   an d   k ao li n   is   f o u n d   to   b b etter   t h an   th e   s i m ilar   r esear c h   w o r k   [ 1 0 ]   u s in g   b r ick   cla y   w h ich   la s t o n l y   f o r   th r ee   m o n t h s .     T h av er ag b r ea k d o w n   v o lta g f o r   5   m o n th s   i s   r ec o r d ed   in   T ab le  1 .   B au x ite  a s   ca n   b s ee n   s h o w s   0 . 5 8 d if f er en w h ich   ab o u 0 . 8 %   lo w er   t h an   k ao li n .   Nati v er ath   is   t h r ef er e n ce   f o r   t h is   t w o   m ater ial.   I n   ad d i tio n ,   th m ea s u r e m en t   r esu lt s   ar co m p ar ab le  to   t h n ativ ea r t h   w h ic h   m ak e s   it  b ec o m e   g o o d   an d   s u itab le  ca n d id ate  f o r   g r o u n d   co m p o u n d .   Fu r t h er   test   to   ex a m in t h ab ilit y   o f   m at er ial  f o r   ca p tu r in g   lig h tn in g   s tr i k e.   T h m ater ia co n n ec ted   to g e th er   to   air   t er m in a a n d   co u n t   th e   to tal  s tr ik e   r ec eiv e   ea c h   m ater ial  at  s a m p er io d   as  s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   A s   p r o v en ,   b a u x i te  r ec eiv e s   3 2   s tr ik es  w h ic h   is   h i g h   co m p ar ed   to   th k ao li n ,   s h o w n   i n   Fi g u r 6 .             Fig u r 5 .   Gen er al  tr en d   o f   b r ea k d o w n   v o lta g e     Fig u r 6 .   No   o f   s tr ik r ec eiv e s       T ab le  1 .   Ma ter ial  B r ea k d o w n   Vo ltag an d   P er ce n tag D if f er en t   M a t e r i a l   B r e a k d o w n   V o l t a g e   ( k V )   P e r c e n t a g e         d i f f e r e n t   ( % )   K a o l i n   5 1 . 3 4        0 . 6 6   B a u x i t e   5 1 . 3 0        0 . 5 8   N a t i v e   Ea r t h   5 1 . 0 0       -       3 . 2 .   Cha ra ct er iza t io n o f   m o rpho l o g y   g r o un din g   m a t er ia l       T h p er m ea b ilit y   an d   w ater   h o ld in g   ca p ac it y   ca n   b ex p lai n ed   b y   lo o k i n g   at  th a m o u n t ,   s ize  an d   ar r ag e m e n o f   p o r es  o f   th m ater ial.   P er m ea b ilit y   i s   th r at o f   w ater   m o v es  t h r o u g h   t h e   m ater ial  w h i le  th e   w ater   h o ld i n g   ca p ac it y   is   t h ab ilit y   o f   m ater ial   to   h o ld   w at er .   T h p o r o s ity   m a y   af f ec ted   b y   t h s o il  te x t u r e,   s o il  s tr u ct u r e,   co m p ac tio n   a n d   o r g an ic  m atter .   F ig u r 7 ( a)   s h o w s   k ao lin   w it h   s m al p o r o s it y   ca n   h o ld   v er y   lar g a m o u n o f   w ater   as  it  p e r m ea b ili t y   is   s lo w .   I s o lid   te x tu r ( in   d ia m eter )   ar s m all  i n   p ar ticle  s ize,   f ee Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 7   :   3 1 4 0     3 1 4 6   3144   s tick y   a n d   h ar d   to   s q u ee ze .   Fi g u r 7 ( b )   is   b au x ite   w it h   m e d iu m   in   p o r s ize.   I co u ld   h o l d   m ed iu m   a m o u n t   o f   w a ter   as it p er m ea b ilit y   is   m o d er ate.   T h is   m o r p f o lo g y   i s   th r ea s o n   f o r   its   lo w   r e s is ti v it y .               ( a)     ( b )     Fig u r 7 .   FESE m icr o g r ap h s   o n   s tr u c tu r o f   s a m p le  ( a)   K ao lin ,   ( b )   B au x ite       3 . 3 .   M a t er ia l El e m ent   Co m po s it i o n   R ec o r d ed   ch e m ical  c h a n g e s   b ef o r an d   af ter   i m p u ls is   cr u cial  p ar in   an al y zi n g   t h e   m ater ial   ele m e n co m p o s itio n .   E lectr o s tatic  is   ch ar g p r o d u ce   co n tain in g   p o s iti v an d   n eg a tiv c h ar g ch ar ac ter .   T h e   ch ar g p r o d u ce s   p h e n o m e n a,   clo n w it h   li g h tn i n g   b eh a v io r   th at  p r o d u ce s   p o s iti v an d   n e g ativ c h ar g i n s id e   clo u d   b ef o r s tr ik d u to   u n b alan ce   ch ar g in s id th clo u d .   Du r in g   lig h t n i n g   s tr ik e,   m o s tl y   p o s iti v ch ar g e   in s id e   clo u d   s it u ated   at  th e   lo w er   s id o f   t h clo u d .   A s   a n   e lectr ical  p o ten tial   d if f er e n co n ce p t,  cu r r e n f lo w s   f r o m   p o s iti v ch ar g to   n eg a ti v ch ar g e.   I t o cc u r s   if   t h b r ea k d o w n   i n s id air   ac h ie v es.   As  it  s tr i k es  b ec au s to   b ala n ce   b ac k   t h u n b ala n ce   ch ar g e ,   d u r in g   t h at  p er io d   m i n er al  i n s id s o il  p lay   i m p o r tan ce   r o le  as  ca p tu r as  m u ch   p o s iti v io n .     C ap tu r in g   p r o ce s s   ca lled   as  ca tio n   ex c h an g e.   C atio n   io n   ca p ac it y   is   ab ilit y   n e g ati v io n   in s id m in er al  s o il  t o   h o ld   an d   ab s o r b   th p o s it iv io n   in   ac h ie v e     s tab ilit y   [ 1 1 ] .   T h is   p o in ex p l ain   t h r ea s o n   ea ch   o f   e le m e n in s id t h m ater ial  d ec r ea s th p er ce n ta g a f ter   co n d u cti n g   i m p u ls o r   lig h t n i n g   ( T ab le  2 ) .   E lectr ic  co n d u cti v it y   is   th e   ab ilit y   o f   m ater ial  to   co n d u ct   a n   elec tr ic   cu r r en t.  I d ep en d s   o n   s ali n it y   o f   m ater ia l.  Salt  i s   t h n atu r al  co m p o n e n in   s o il  ( m a ter ial)   an d   w ater .   T h io n s   r esp o n s ib l f o r   s ali n atio n   ar e:   So d iu m ,   Na+ ,   P o tass i u m ,   K+ ,   C alci u m ,   C a2 +,   Ma g n esi u m ,   Mg 2 an d   C h lo r in e,   C l−.   T o   co n d u ct  elec tr icit y ,   s u b s tan ce s   n ee d s   c h ar g ed   p ar ticles  f r ee   to   m o v e   b y   h ea ti n g   it  u p   o r   m ak e   t h s u b s ta n ce s   i n   aq u eo u s   a n d   liq u id   s tate.   Min ed   k ao lin   co n tai n s   s il ico n   d io x id e,   SiO2   ( q u ar tz)   as   m aj o r   co n ta m i n a n w h ic h   co n tr ib u te  5 5 . 8 0 o f   co n ce n t r atio n   a n d   2 4 . 1 0 co n ce n tr a tio n   o f   al u m in iu m   o x id e,   A l2 O3 .   S iO2   co m p o u n d s   ar n et w o r k   s o lid   as  t h eir   b o n d in g   e lectr o n s   ar s tr o n g .   I r es is t s   elec tr o n   th r o u g h   it  as   it  is   a   g o o d   i n s u lato r .   Kao lin   a ls o   b u i ld   u p   b y   2 4 . 1 0 % c o n ce n tr atio n   o f   A l2 O3 .   Me tal  ( Al)   i s   r ea ct  with   n o n - m e tal  ( O)   to   f o r m   io n i co m p o u n d .   Me tal   ca n   lo s s   t h elec tr o n s   a n d   f o r m   m etal  ca tio n   w h ile   n o n - m et al  ar elec tr o n eg a tiv e   an d   f o r m   a n io n .   T h ca tio n   an d   an io n   ar co m b i n to g eth er   b y   elec tr o s tat ic  f o r ce   o f   att r ac tio n   k n o w n   a s   io n ic  b o n d   an d   th i s   co m p o u n d   n a m a s   io n ic  co m p o u n d .   Kao lin   h a v t w o   io n   t h at  r esp o n s i b le  f o r   s alin atio n   w h ich   i s   an d   Mg .     B au x ite  ar t h m ai n   s o u r ce   o f   alu m i n i u m .   I m ad u p   o f   3 2 . 2 0 o f   A l2 O3   an d   2 9 . 0 0 o f   ir o n   o x id e,   Fe2 O3 Fe2 O3   ch an g e d   th m a ter ial  co lo u r   f r o m   w h ite  to   o r an g e.   I m aj o r   co n ce n tr atio n   ar in   io n ic   co m p o u n d .   A l2 O3   ar h i g h   i n   th er m a co n d u cti v it y   f o r   ce r am ic  m ater ial  a n d   in s o l u b le  i n   w ater .   B au x ite  h av e   an   io n   t h at  r esp o n s ib le  f o r   s ali n atio n   w h ic h   is   K.       T ab le  2 P er ce n tag C h an g es  C h e m ical  Ma ter ia l   M a t e r i a l   P e r c e n t   C h a n g e s (%)   K a o l i n   6 . 3 9   B a u x i t e   3 . 0 0       4.   CO NCLU SI O N     T h li m itat io n   f ac ed   i n   d ev elo p in g   a   s m all   s ca le  p o r tab le  ea r th i n g   s y s te m   a g ai n s t   t h m ass i v en e s s   o f   E ar th   h a s   n o w   b ei n g   ad d r ess e d   b y   t h d is co v er y   o f   b a u x ite.   B au x ite  w h e n   it  i s   u s alo n g   w it h   a s p ec ial  d esig n   ea r th   elec tr o d ar r an g e m en co m p ac ted   an d   en cl o s ed   in   e n c lo s u r ca n   b eh av e s   lik a n   ea r th   ter m i n al  i n s talled   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f P o ten tia l G r o u n d in g   C o mp o u n d   fo r   P o r ta b l A p p lica tio n s   ( N . A . M.  Ha s n i)   3145   in   t h ac ti v E ar th .   B au x ite  s h o w s   m o r li g h tn i n g   i m p u l s ca p tu r in g   ab ilit y   t h an   its   c o u n ter p ar k ao li n .   Nev er th e less ,   f r o m   c h e m ica t esti n g   r es u lt,  s h o w ed   th at  b au x ite  s o il  i s   r ich   w it h   m eta ele m e n w h ich   ab le   to   ca p tu r p o s itiv a n d   n e g ati v io n   p r o d u ce   f r o m   li g h tn in g   p h en o m en B y   lo o k i n g   a b au x i te  m o r p h o lo g y ,   i t   s h o w s   s o lid   s tate   is   lar g er   a n d   o cc u p ies  t h s p ac r at h er   t h an   v o id   s tate.   T h u s ,   a h i g h   h u m id it y   it   co u ld   ab s o r b   as  w ell  s to r m o r q u an tit y   o f   m o i s t u r e.   B ec au s o f   th at,   b au x ite  i s   ab le  to   p r o v id lo w   g r o u n d   r esis ta n ce   to   r e m o te  ea r t h   p o i n w h e n   u s e   is   i n   t h e   p o r tab le  ea r th i n g   s y s te m .     T h u s o f   p o r tab le  ea r th i n g   s y s te m   f o r   h i g h   cu r r en t a n d   h i g h   v o ltag ap p licatio n   w ill b th e   n e x t s tag o f   r esear c h .       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h au th o r s   g r ate f u ll y   ac k n o w led g C e n tr f o r   Gr ad u ate  Stu d ies  UT HM   f o r   p ar tl y   s p o n s o r ed   an d   test   f ac i liti es a t t h Hi g h   Vo lta g L ab o r ato r y .       RE F E R E NC E S     [ 1 ]   He ,   J.,   R.   Zen g ,   a n d   B .   Z h a n g ,   M e th o d o l o g y   a n d   tec h n o lo g y   f o r p o we r sy ste m g ro u n d i n g .   2 0 1 2 J o h n   W il e y   &   S o n s.   [ 2 ]   IEE G u id e   f o G e n e ra ti n g   S tatio n   G ro u n d in g .   IE EE   S td   6 6 5 - 1 9 9 5 ,   1 9 9 6 p .   i.   [ 3 ]   IEE Gu i d e   fo S a fety   i n   AC  S u b sta ti o n   Gr o u n d in g .   IEE S t d   8 0 - 2 0 1 3   (Re v isio n   o f   IEE S t d   8 0 - 2 0 0 0 In c o rp o ra tes   IEE S t d   8 0 - 2 0 1 3 /C o 1 - 2 0 1 5 ) ,   2 0 1 5 p .   1 - 2 2 6 .   [ 4 ]   Un d e ,   M . G .   a n d   B. E.   Ku sh a re ,   Imp a c o se a so n a v a ria ti o n   o f   so il   re sistivity  o n   sa fety   o su b st a ti o n   g ro u n d i n g   sy ste m.  in   Co mm u n ica ti o n   a n d   C o mp u t in g   ( AR T Co 2 0 1 3 ) ,   F if th   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   A d v a n c e in   R e c e n T e c h n o lo g ies   in .   2 0 1 3 .   [ 5 ]   L e e s,  F . ,   L o ss   p re v e n ti o n   in   th e   p ro c e ss   in d u stries Ha z a rd   id e n ti f ica ti o n ,   a ss e ss m e n a n d   c o n tro l,   2 0 1 2 :   Bu tt e rw o rth - He in e m a n n .   [ 6 ]   V ij a y a ra g h a v a n ,   G . ,   M .   Bro w n ,   a n d   M .   Ba rn e s,  Pra c ti c a l   g ro u n d i n g ,   b o n d in g ,   sh ield i n g   a n d   s u rg e   p ro tec ti o n ,   2 0 0 4 B u tt e rw o rth - He in e m a n n .   [ 7 ]   Ha ss a n ,   W . ,   M .   Ak m a l,   a n d   M .   Ka m r a n ,   Po rt a b le  a n d   c o mp a c g ro u n d i n g   sy ste m.  In   P o we En g i n e e rin g   Co n fer e n c e   ( UPEC),   2 0 1 3   4 8 th   In tern a ti o n a l   Un iv e rsiti e s' .   2 0 1 3 .   M .   P .   Br o w n   a n d   K.  A u stin ,   A p p l.   P h y s.  L e tt e rs   8 5 ,   2 5 0 3 2 5 0 4   ( 2 0 0 4 ).   [ 8 ]   Un d e ,   M . G .   a n d   B. E.   Ku sh a re ,   Imp a c o se a so n a v a ria ti o n   o f   so il   re sistivity  o n   sa fety   o su b st a ti o n   g ro u n d i n g   sy ste m,”     in   Co m m u n ica ti o n   a n d   Co m p u ti n g   (A R T Co m   2 0 1 3 ) ,   F if th   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   A d v a n c e in   Re c e n T e c h n o lo g ies   in .   2 0 1 3 .   [ 9 ]   Ca rter,  M . R.   a n d   E . G .   G r e g o rich ,   S o il   S a m p li n g   a n d   M e th o d o f   An a ly sis,   S e c o n d   Ed it i o n .   2 0 0 7 C RC P re ss .   [ 1 0 ]   M a z lan ,   A . R. ,   P o rtab le  G ro u n d   T e r m in a f o G ro u n d in g   S y ste m   S e c u rit y   A p p li c a ti o n ,   2 0 1 5 ,   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia .   [ 1 1 ]   Yo u n g ,   A . ,   T ro p ica S o il a n d   S o i S u rv e y .   1 9 8 0 Ca m b rid g e   Un iv e rsity   P re ss .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Nu r   Aly a a   M o h d   H a s n i   w a b o rn   i n   1 9 9 1   a n d   g ra d u a ted   w it h   B. En g   (El e c tri c a En g in e e rin g )   f ro m   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   (U T HM).   Cu rre n tl y ,   sh e   is  d o i n g   h e M . E n g   (El e c tri c a En g in e e rin g   i n   UT HM.                 R.  Ab d   R a h m a n   w a b o rn   in   Ke d a h ,   M a lay sia   in   1 9 8 4 .   He   re c e iv e d   th e   M . En g .   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ic  e n g in e e rin g   f ro m   Ca rd iff   Un iv e rsit y ,   UK   i n   2 0 0 8 .   A f ter  h is  g r a d u a ti o n ,   h e   jo in e d   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay sia   (U T HM)  a a n   a c a d e m ic  st a ff   a n d   re se a rc h   f e ll o w .   In   2 0 0 8 ,   h e   c a m e   b a c k   to   Ca rd iff   a a   P h c a n d id a te  w it h in   th e   Hi g h   V o lt a g e   a n d   En e rg y   S y ste m s   g ro u p   a n d   re c e iv e d   h is  p h in   2 0 1 2 .   Cu rre n tl y ,   h e   is  a   lec tu re a t   Un iv e rsity   o f   T u n   Hu ss e in   On n   M a la y sia   (U T HM),   Ba tu   P a h a t,   M a la y sia .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 7   :   3 1 4 0     3 1 4 6   3146     H u ss e in   A h m a d   wa s b o rn   in   1 9 5 3   a n d   g ra d u a ted   w it h   BS c   (El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g i n e e rin g )   a n d   M S c   (El e c tri c a P o w e En g in e e rin g f ro m   Un iv e rsit y   o f   S trath c ly d e ,   G la sg o w   in   1 9 7 7   a n d   1 9 8 1   re sp e c ti v e ly .   S u b se q u e n tl y   re c e iv e d   h is  P h i n   h ig h   v o lt a g e   e n g in e e rin g   in   1 9 8 6   f ro m   UMIS T   o f   Un iv e rsit y   o f   M a n c h e ste r.   Cu rre n tl y   h e   is  a   c o n trac p ro f e ss o a th e   Un iv e rsit y   o f   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   (U T HM),   Ba tu   P a h a t,   M a lay si a   in   th e   Re se a rc h   Ce n ter  o f   A p p li e d   El e c tro m a g n e ti c in   th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l   a n d   El e c tro n ic  En g in e e r in g ,   UT HM.   H e   w a s   th e   f o r m e Ch a ir m a n   a n d   He a d   o P o w e En g in e e rin g   Ch a p ter,  IEE M a la y sia   Ch a p ter.  His  l a st  p o siti o n   i n   UT M   b e f o re   r e ti re m e n in   2 0 1 1   w a Dir e c to o f   In stit u te  o f   Hig h   V o lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n (IV A T a n d   p ro f e ss o o f   th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e r in g ,   UT M , S k u d a i.   His  re se a rc h   in tere st  is  th e   a re a   e a rth in g ,   b o n d in g ,   li g h tn in g   p ro tec ti o n ,   in s u lat io n   p e rf o rm a n c e   a n d   re n e w a b le  e n e rg y   u sin g   li g h tn in g .   His  is  a lso   th e   Dire c to o f   D y n a m ic   El e c tri c a a n d   L ig h tn in g   Earth in g   S o lu ti o n   e n ter p rise   ( DEL ES ).             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.