Kompletter Unterverteiler-Verdrahtungsleitfaden: Installation eines Hauptanschlusses für 120 V & 240 V

Verdrahtung eines Unterverteilers für 120 V & 240 V mit FI-Schutz – NEC – USA

Was ist ein Hauptverteiler?

Laut NEC (National Electrical Code: Artikel 100 – Definitionen) ist ein Hauptverteiler (auch Verteiltafel, Lastzentrum, Sicherungskasten oder Verteilerplatte genannt) ein Schrank oder Ausschneidekasten, der Steuer- und Schutzeinrichtungen (wie Leitungsschutzschalter, Sicherungen, Schalter usw.) enthält, die zum Steuern und Schützen von Beleuchtungs-, Heiz- und Stromkreisen dienen. Der Verteiler sollte nur von der Front zugänglich sein und an der Wand oder anderen festen Strukturen montiert werden.

Der Hauptverteiler ist die erste Verteidigungslinie gegen elektrische Überspannungen und andere Fehler (Kurzschluss, Überlast, Überstrom usw.), die elektrische Geräte schützen und vor Stromschlägen und gefährlichen Bränden bewahren.

Der Hauptverteiler ist direkt mit den Zuleitungskabeln verbunden (vom Stromzähler und Verteiltransformator am Versorgungsmast). In Wohnanwendungen führen drei Leiter in den Hauptverteiler (schwarz als Außenleiter 1, rot als Außenleiter 2 und weiß als Neutralleiter), um 120 V und 240 V Einphasen-Netzspannung bereitzustellen.

Die beiden Außenleiter L1 und L2 werden an den zweipoligen Hauptschalter angeschlossen, der Neutralleiter an den Neutralleiterklemmenblock im Verteilerkasten, und der Schutzleiter an den Erdungsanschluss (Erdungssystem). Beachten Sie, dass im Hauptverteiler der Neutralleiterklemmenblock und der Erdungsklemmenblock im einphasigen 240-V- & 120-V-Versorgungssystem elektrisch miteinander verbunden (gebrückt) sind.

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Was ist ein Unterverteiler?

Ein Unterverteiler (Remote Panel im NEC) ist ein kleinerer Verteilertafel, der über zweipolige Leitungsschutzschalter vom Hauptverteiler gespeist wird, um elektrische Energie sicher an andere Bereiche im Gebäude, Haus, Garage oder für spezifische Anwendungen zu verteilen.

Ein Unterverteiler erfüllt dieselbe Funktion wie der Hauptverteiler: Schutz vor Überspannungen, Stromschlägen und anderen elektrischen Fehlern. Der Unterverteiler wird von einem 2-poligen, 240-V-Schalter im Hauptverteiler über zwei Außenleiter (L1 & L2), einen Neutralleiter „N“ und einen Schutzleiter „PE“ gespeist.

Beachten Sie: Im Unterverteiler besteht keine Notwendigkeit, Schutzleiter mit Neutralleiter zu verbinden (da sie bereits im Hauptverteiler verbunden sind). Zudem wird der Neutralleiter im Unterverteiler nur benötigt, wenn 120-V-Stromkreise oder FI-Schutzschalter/Steckdosen vorhanden sind. Außerdem sollten zwei separate FI-Schutzschalter nicht für denselben Stromkreis verwendet werden, um ungewolltes Auslösen zu vermeiden.

Es gibt viele Arten von Haupt- und Unterverteilern verschiedener Hersteller (Eaton, Schneider, ABB, Siemens usw.) für unterschiedliche Anwendungen wie Innen- & Außenbereich (wetterfest).

Kurz gesagt, ein Unterverteiler dient dazu, bereitzustellen:

• Zusätzliche Stromkreisplätze für reibungslosen Betrieb
• Getrennte Steuerung der elektrischen Energie für die Stromkreise
• Schutz- und Sicherheitsaspekte mit sicherer Stromverteilung

Verdrahtungsinstallation eines 60-A-Unterverteilers für 120 V & 240 V

Der folgende Verdrahtungsplan zeigt die Installation eines 60-A-Unterverteilers für sowohl 120 V als auch 240 V. Sie können den Nennstrom entsprechend den Systemanforderungen wählen (z. B. 50 A, 60 A, 100 A, 150 A usw.). Wir verwenden 60 A nur zur Illustration.

Wie gezeigt, wird ein zweipoliger 60-A-Schalter über die zwei Außenleiter-Sammelschienen des Hauptverteilers gespeist. Die Ausgangleitungen (L1 = Außenleiter 1, schwarz; L2 = Außenleiter 2, rot) vom 2-poligen Schalter werden an die zwei Sammelschienen im Unterverteiler (L1 und L2) angeschlossen.

Ebenso werden der Neutralleiter „N“ und der Schutzleiter „PE“ vom Hauptverteiler in den Unterverteiler geführt und an den Neutralleiter- bzw. Erdungsklemmenblock angeschlossen.

Dieser Unterverteiler kann nun sowohl 120 V als auch 240 V an die Abzweigstromkreise über einpolige und zweipolige Schalter (15 A, 20 A oder 30 A) liefern.

Beachten Sie: Wenn die Entfernung zwischen Haupt- und Unterverteiler mehr als 140 Fuß (ca. 43 m) beträgt, können Sie den Schutzleiter an den nächstgelegenen Erdungsanschluss anschließen, anstatt ein langes Kabel zum Unterverteiler zu verlegen. In diesem Fall muss der Leiterquerschnitt erhöht werden (z. B. von 6 AWG auf 4 AWG).

Für einen 60-A-Schalter vom Haupt- zum Unterverteiler können Sie 6 AWG (ca. 13 mm²) verwenden. Denken Sie daran: Der Neutralleiter wird nur benötigt, wenn FI-Schutzschalter, FI-Steckdosen oder 120-V-Einphasenstromkreise vorhanden sind.

• Die Hauptschalteranschlüsse sind immer spannungsführend, egal ob der Hauptschalter AUS oder EIN ist. Sie können nur durch Ziehen des Stromzählers oder des Sicherheitsschalters zwischen Hauptverteiler und Stromzähler spannungsfrei geschaltet werden.
• NEC erlaubt nicht die Verwendung eines 30-A-Schalters für 20-A-Steckdosen und Schalter usw. Die Links in der Anmerkung unten führen zu Dimensionierungsrichtlinien für Schalter, Leitungen, Schalter und Steckdosen.
• Ein 240-V-Doppelpol-Schalter darf nur für ein einzelnes Gerät verwendet werden. Auch zwei Einpol-Schalter können nicht für 240-V-Geräte verwendet werden, es sei denn, die EIN/AUS-Tasten sind mechanisch gekoppelt (d. h., ein einziger Schalter steuert das Ein- und Ausschalten beider Einpol-Schalter).

Verdrahtungsinstallation eines 150-A-Unterverteilers für nur 240 V

Der folgende Verdrahtungsplan zeigt die Installation eines 150-A-Unterverteilers für ausschließlich 240 V. Wir verwenden einen typischen 200-A-Zweipol-Schalter im Hauptverteiler, während die Gesamtbelastung der Laststromkreise 150 A beträgt.

Wie gezeigt, führen insgesamt drei Leiter vom Hauptverteiler (2-poliger Schalter) zum 240-V-Unterverteiler: Außenleiter 1 „L1“, Außenleiter 2 „L2“ und Schutzleiter „PE“. Sie werden feststellen, dass kein Neutralleiter im Unterverteiler vorhanden ist, da nur 240-V-Stromkreise betrieben werden, bei denen der weiße Neutralleiter nicht mehr benötigt wird.

Falls einphasige 120-V-Stromkreise oder 2-polige 240-V-FI-Schutzschalter betrieben werden müssen, wird der weiße Neutralleiter vom Hauptverteiler zum Unterverteilerkasten geführt.

Beachten Sie: Für 200-A-Schalter sollten 3/0 AWG (ca. 85 mm²) und für 150-A-Schalter 1/0 AWG (ca. 53 mm²) verwendet werden (NEC 2017 – Tabelle 310.15(B)(16) & 310.15(B)(7) „1-7“).

Wissenswert:

• Neutralleiter im Unterverteiler nicht erforderlich, wenn keine FI-/AFDD-Schutzschalter/Steckdosen oder 120-V-Laststromkreise vorhanden sind.
• Zwei FI-/AFDD-Schutzschalter sollten nicht im selben Stromkreis verwendet werden, um ungewolltes Auslösen zu vermeiden.

Verdrahtungsinstallation eines 100-A-Unterverteilers für nur 120 V

Der folgende Verdrahtungsplan zeigt die Installation eines 100-A-Unterverteilers für ausschließlich 120 V. Wir verwenden einen 100-A-Einpol-Schalter im Hauptverteiler nur zur Illustration. Sie können auch niedrigere Nennwerte verwenden (z. B. 60 A, 50 A, 40 A oder sogar 30 A).

Wie gezeigt, benötigen wir alle drei Leiter: Außenleiter 1 (als Leiter 1 vom 1-poligen Schalter), Neutralleiter vom Neutralleiterklemmenblock und Schutzleiter vom Erdungsanschluss. Um nur 120 V Versorgungsspannung zu erhalten, muss der Außenleiter 1 (als Leiter in schwarz) über eine Brücke an beide Außenleiterklemmen im Unterverteiler angeschlossen werden (siehe Abb.). So wird der einzelne Außenleiter an beide heißen Klemmen gelegt, die 120-V-Lastpunkte speisen.

In der untenstehenden Abbildung sind sowohl Miniatur-Leitungsschutzschalter als auch FI-Schutzschalter angeschlossen, um die Laststromkreise über Außenleiter, Neutralleiter und Schutzleiter zu versorgen.

Verdrahtungs-Farbcodes:

Beachten Sie, dass wir Rot für den zweiten Außenleiter (allgemeine Praxis) nur zur Illustration verwendet haben. Bitte befolgen Sie die National Electrical Codes (NEC-Verdrahtungs-Farbcodes) oder andere anwendbare Farbcodes gemäß allgemeiner Praxis oder spezifischem Gebiet.

Wir haben in diesem Tutorial die NEC- und allgemeine Praxis-Farbcodes wie folgt verwendet:

• Schwarz = Außenleiter 1 oder Leiter 1
• Rot = Außenleiter 2 oder Leiter 2
• Weiß = Neutralleiter
• Grün oder Grün mit gelbem Streifen = Blanker Leiter als Schutzleiter

Die empfohlenen Farben für Außenleiter in 240-V-Systemen sind Schwarz & Rot oder beide Schwarz. Wenn ein weißer Leiter in 240-V-Systemen spannungsführend verwendet wird, muss er mit einem schwarzen Streifen oder einem umwickelten Band gekennzeichnet werden. So ist er eindeutig als Außenleiter identifizierbar und nicht als Neutralleiter.

Verwenden Sie niemals Grün, Grün mit Gelb oder blanke Leiter für spannungsführende Leiter. Verwenden Sie ausschließlich Kupferleiter, um Widerstand und Wärme zu reduzieren, statt Aluminiumleitern im Hauptverteiler.

Sicherheitsvorkehrungen

• Trennen Sie die Stromversorgung (und vergewissern Sie sich, dass sie wirklich AUS ist), bevor Sie elektrische Geräte warten, reparieren oder installieren. Schalten Sie dazu den Hauptschalter im Hauptverteiler oder Verteilertafel aus.
• Stehen oder berühren Sie niemals nasse und metallische Teile während Reparatur oder Installation.
• Lesen Sie alle Warnungen und Anweisungen sorgfältig und befolgen Sie diese strikt bei diesem Tutorial oder anderen praktischen Arbeiten im Elektrobereich.
• Verwenden Sie immer richtig dimensionierte Kabel und Leitungen, passende Steckdosen und Schalter sowie geeignete Leitungsschutzschalter. Sie können auch den Kabel- und Leitungsquerschnittsrechner nutzen, um die richtige Leitergröße zu ermitteln.
• Spielen Sie niemals mit Strom (da er gefährlich und tödlich sein kann) ohne entsprechende Anleitung und Sorgfalt. Führen Sie Installations- und Reparaturarbeiten in Anwesenheit erfahrener Personen mit umfassendem Wissen und guter Praxis durch, die wissen, wie man mit Strom umgeht.
• Eigenständige Elektroarbeiten sind gefährlich und in einigen Fällen illegal. Kontaktieren Sie vor Änderungen/Modifikationen an elektrischen Verdrahtungen einen zugelassenen Elektriker oder den Stromversorger.
• Der Verteilerkasten sollte nicht 2,2 Meter (7 Fuß = 84 Zoll) über dem Boden installiert werden, muss vor Korrosion geschützt und fern von feuchten Bereichen sein. Alle Leitungen sollten im Verteilerkasten abgedeckt sein (nicht außerhalb hängend). Schließlich muss ein Sicherheitszeichen in der Nähe des Verteilerkastens angebracht sein.
• Der Autor haftet nicht für Verluste, Verletzungen oder Schäden durch die Anzeige oder Nutzung dieser Informationen oder wenn Sie Schaltungen falsch aufbauen. Seien Sie vorsichtig – es geht um Strom, und Strom ist zu gefährlich.

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