Wie bestimmt man die Anzahl der Leistungsschalter in einer Schalttafel?

Wie finde ich die Anzahl der Leistungsschalter in einem Lastzentrum und einer Verteilertafel basierend auf der berechneten Last für das Haus?

In den USA und Kanada beträgt die übliche Versorgungsspannung für Wohngebäude und Privathaushalte 120 V und 240 V, basierend auf NEC und CEC. Diese einphasige Versorgung (eigentlich ein Split-Phasen-System) hat drei Drähte (Hot 1, Hot 2 und einen Neutralleiter) vom Verteilungstransformator zum Zählerkasten und zur Hauptschalttafel, d. h. zum Hauptschalter.

Die verfügbaren Spannungspegel in einem einphasigen 120-V-/240-V-Lastzentrum und einer Schalttafel, die im Haus installiert sind, lauten wie folgt:

• Spannung zwischen Hot 1 (jeder von Schwarz oder Rot) und Neutral (Weiß) =120 V, einphasig
• Spannung zwischen Hot 1 (Schwarz) und Hot 2 (Rot) =240 V einphasig (Split-Phase-Spannung)
• Spannung zwischen Neutral (Schwarz) und Erde (Grün oder blanker Leiter) =0 V.

Hinweis:Für die obige Aussage werden die Farbcodes der NEC-Verkabelung verwendet.

Die folgende Abbildung zeigt die Grundkonfiguration einer 120-V-/240-V-Einphasenversorgung, die an einen 24-Leistungsschalterraum oder Lastkreise im Lastzentrum, Leistungsschalterkasten oder Schaltschrank angeschlossen ist. Dies zeigt auch, dass eine 120-V-Einzelphase zwischen Schwarz und Weiß (beliebig Hot 1 oder Hot 2) und Weiß (Neutral) verfügbar ist, während die 240-V-Split-Phase über Schwarz und Rot (Hot 1 und Hot 2) verfügbar ist. Die erforderliche Anzahl von Drähten und Kabeln hängt vom Lastkreis und der Gerätekonfiguration ab, d. h. einige der 240-V-Kreise benötigen keinen Neutralleiter, während andere dies tun.

In einem Lastzentrum nimmt ein einpoliger 120-V-Leistungsschalter eine einzelne Position ein, während ein zweipoliger 240-V-Leistungsschalter zwei Positionen im Lastzentrum einnimmt.

Bestimmen der Anzahl der Leistungsschalter/Stromkreise im Schaltschrank

Anmerkung 1: Das folgende Beispiel basiert auf VA (Volt x Ampere), die als Scheinleistung bekannt ist. Sie können die Wirk- oder Wirkleistung (in Watt) verwenden, die gleich Scheinleistung x Leistungsfaktor oder VA x PF ist, da der Leistungsfaktor in Wohngebäuden fast eins ist (1). In diesem Fall ist die Scheinleistung in VA gleich der Wirkleistung in W „Watt“.

Anmerkung 2: Es wird empfohlen, das vorherige Beispiel zur Dimensionierung eines Lastzentrums und eines Verteilers zu überprüfen, da wir für dieses Beispiel dieselbe Terminologie verwendet haben.

Beispiel:

Bestimmen Sie die geeignete Anzahl von Unterbrechern und Stromkreisen in einem Lastzentrum oder Verteiler für ein 1500 ft ² (139,35 m ² ) Wohnungsgrundriss mit folgenden Lastkreisen:Betrachten Sie den Leistungsfaktor als Eins „1“.

• Allgemeinbeleuchtung =4,5 kVA
• Klimaanlage =6 kVA
• Elektrischer Bereich =8,4 kVA
• Elektroheizung =7,2 kVA
• Wäschetrockner =3,6 kVA
• Geschirrspüler =1,2 kVA
• Müllentsorgung =0,96 kVA
• Zwei Kleingerätekreise in der Küche für Kühlschrank, Blende etc.
• 20 % Erweiterung &Zukünftige Belastung usw.

Lösung:

Allgemeine Beleuchtungskreise:

Beleuchtungskreise haben im Allgemeinen 120 V mit 15 A oder 20 A. Um die Anzahl der Unterbrecher und den Platz im Lastzentrum zu finden, müssen wir den Laststrom berechnen, indem wir die grundlegende Leistungsformel wie folgt verwenden:

I =P / V

Wo:

• I =Strom in Ampere
• P =Leistung in Watt (oder kVA bei P.F =1)
• V =Spannung in Volt

Eingabe der Werte:

I =4500 VA / 120 V

I =37,5 A

Dies ist die Gesamtstromstärke, die für die Beleuchtungskreise benötigt wird. Es kann entweder ein 15-A- oder ein 20-A-Schutzschalter mit Kabeln in der richtigen Größe und geeigneten Schaltern und Steckern verwendet werden. Meistens werden 15-A-Unterbrecher für die Beleuchtungspunkte verwendet. Auf diese Weise teilen wir die gesamten Beleuchtungsampere durch 15 A, um die Anzahl der Beleuchtungskreise zu bestimmen.

37,5 A / 15 A =2,5 A (aufgerundet auf 3).

Das bedeutet, dass wir 3 Nummern von Beleuchtungsunterbrechern verwenden .

Kleingeräte

Im gegebenen Beispiel gibt es zwei Lastkreise für Kleingeräte, d. h. 2 Stück 120-V-, 20-A-Leistungsschalter.

Waschkreisläufe

Im gegebenen Beispiel wird für einen Wäschetrockner nur eine Anzahl von 20-A-, 120-V-Stromkreisen benötigt.

Schaltkreise für Großgeräte:

Wir meinen die großen Geräte, die mit zweipoligen 240-V-Leistungsschaltern betrieben werden. Alle Klimaanlagen, Elektroherde/Herde, Elektroheizungen, Wäschetrockner usw. werden mit 240-V-Stromkreis betrieben und daher einzeln betrachtet. Denken Sie daran, dass der zweipolige 240-V-Trennschalter zwei Plätze (Position) im Sicherungskasten belegt. Lassen Sie uns nun die erforderliche Anzahl von Leistungsschaltern im Lastzentrum (basierend auf Ampere) für große Geräte finden, indem wir die kVA-Nennleistung des Geräts durch 240 V dividieren.

Klimaanlage

Verwendung der grundlegenden aktuellen Formel wie oben

I =P / V

I =6 kVA / 240 V

I =25A .

Im Allgemeinen sollte die Amperezahl eines Leitungsschutzschalters bei 125 % (Faktor 1,25) für die Dauerlast, z. B. elektrische Heizungen und Klimaanlagen usw., gewählt werden. Klimaanlage,

125 % x 25 A =31,25 A.

Auf diese Weise der nächste und nächstgelegene verfügbare Leistungsschalter wie 35A sollte für eine 6 kVA Klimaanlage verwendet werden. Beachten Sie, dass das Gleiche (125 %) für die Kabelgröße gilt, d. h. sowohl ein 35-A-Kabel als auch ein Trennschalter sollten für eine 31,25-A-Last verwendet werden, die für die Klimaanlage und jede andere kontinuierliche und gleichzeitige Last angegeben ist.

Stromkreis der elektrischen Heizung

Wie bei der obigen Berechnung ist die Amperezahl der 7,2-kVA-Elektroheizung wie folgt:

I =7,2 kVA / 240V =30A

Multiplikation des Sicherheitsfaktors von 125 %.

1,25 x 30 A =37,5 A

Da die Strombelastbarkeit des Leistungsschalters die Nennstromstärke des dafür verwendeten Leiters nicht überschreiten sollte. Ein 40-A-Unterbrecher mit einem 40-A-Kabelquerschnitt (die nächste und nächste Standardgröße) muss für einen elektrischen Heizkreis verwendet werden, der für 7200 VA ausgelegt ist.

Stromkreis für elektrische Reichweite:

Unter Verwendung der obigen Methode der grundlegenden Berechnungen handelt es sich um einen Stromkreis mit 35 A, 240 V (8,4 kVA / 240 V). Jetzt mit Sicherheitsfaktor

1,25 x 35 A =43,75 A

Die nächste verfügbare und empfohlene Größe des Schutzschalters und der Drahtgröße ist 50 A für 8400VA, 240V Elektroherd.

Wäschetrocknerkreislauf

Der Wäschetrockner hat 15 A, 240 V (3,6 kVA / 240 V). Multiplizieren des Sicherheitsfaktors:

125 % x 15 A =18,75 A

Der empfohlene Kabelquerschnitt und Trennschalter beträgt 20 A , 240V zweipolig.

Müllentsorgungskreislauf

Sowohl die Müllabfuhr als auch der Geschirrspüler sind 120-V-Stromkreise. Die Müllentsorgung ist 10A, 120V Stromkreis (1,2kVA / 120V). Mit Sicherheitsfaktor:

125 % x 10 A =12,5 A

Der nächste verfügbare und geeignete Kabelquerschnitt und Trennschalter ist 15 A, 120 V einpolig.

Spülmaschinenkreislauf

Der Geschirrspüler hat einen Stromkreis von 8 A, 120 V (0,96 kVA / 120 V). Mit Sicherheitsfaktor:

125 % x 8A =10A.

Die richtige Größe eines einpoligen, 120-V-, 10-A-Schutzschalters wird mit der gleichen Drahtstärke benötigt.

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Gesamtzahl der Plätze für Leistungsschalter im Schalterkasten:

Jetzt können wir die Gesamtzahl der erforderlichen Plätze für Leistungsschalter im Lastzentrum berechnen, wie in der folgenden Tabelle gezeigt.

Schaltung	Menge	Leistungsschalter	Spannung	Leerzeichen erforderlich
Allgemeinbeleuchtung	3	15A	120V	3
Kleingeräte	2	20A	120V	2
Wäsche	1	20A	120V	1
Klimaanlage	1	35A	240V	2
Elektroheizung	1	40A	240V	2
Elektrische Reichweite	1	50A	240V	2
Wäschetrockner	1	20	240V	2
Müllentsorgung	1	15	120V	1
Geschirrspüler	1	10	120V	1
				16

Basierend auf der Berechnung für das obige Beispiel sind mindestens 16 Ladeschwerpunkte erforderlich. Aufgrund der zukünftigen Erweiterung und 20 % zusätzlicher Ladepunkte ist eine 20-Platz-Panel-Box die geeignete Option  um auf der sicheren Seite zu sein, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

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