Expertenleitfaden:Verkabelung eines Whirlpool-Spa-Panels mit 2-poligem FI-Schutzschalter und Leistungsschalter

Verkabelungsinstallation des 40A- und 50A-Spa-Panels für Whirlpools mit 2-poligem Schutzschalter und FI-Schutzschalter

Ein Spa-Panel ist ein kleines, für den Außenbereich geeignetes Trenngehäuse, das einen 2-poligen FI-Schutzschalter enthält und als erforderliche Wartungs- oder Nottrennvorrichtung für einen 240-V-Whirlpool dient. Die gebräuchlichste Konfiguration ist einphasig 120/240 V, bestehend aus L1 Hot 1, L2 Hot 2, Neutralleiter und Erde. Wenn sich der Whirlpool mehr als 1,5 m vom Hauptpaneel entfernt befindet, muss gemäß NEC 680.13 ein Spa-Paneel als Trennvorrichtung in Sichtweite des Geräts installiert werden.

Das Elektrogehäuse oder der Anschlusskasten des Whirlpools wird auf die gleiche Weise verkabelt wie ein Unterschaltschrank. Die Neutral- und Erdungssammelschienen werden getrennt gehalten und sind nicht miteinander verbunden, anders als bei der Service-Trennschiene, bei der eine Verbindung von Erde und Neutralleiter erforderlich ist.

Bevor Sie mit der Verkabelungsinstallation beginnen, lesen Sie die NEC-Anforderungen für Spas, Whirlpools und elektrisch beheizte Pools, die unmittelbar nach den Verkabelungs-Tutorials in diesem Artikel bereitgestellt werden.

Im folgenden Verkabelungs-Tutorial wird in den folgenden Abbildungen die Installation von FI-Schutzschaltern und Überstromschutzvorrichtungen mit einer Nennleistung von 40 A und 50 A – 240 V für einen in einem Spa-Panel installierten Whirlpool gezeigt.

Verkabelung 50 A – 120/240 V Spa-Panel mit 2-P-FI-Schutzschalter und Leistungsschalter

Befindet sich der Whirlpool weiter entfernt als das Hauptpaneel, ist eine Trennvorrichtung (mindestens 1,5 m (5 Fuß) von der Innenwand des Whirlpools oder Whirlpools entfernt) in Sichtweite des Geräts erforderlich. Zu diesem Zweck ist ein regensicheres, für den Außenbereich geeignetes NEMA 3R-Whirlpool-Panel installiert. Das Spa-Panel enthält einen 2-poligen 240-V-FI-Schutzschalter, der an zwei heiße Sammelschienen angeschlossen ist, sowie separate Neutralleiter- und Erdungssammelschienen. Der Neutralleiter und die Erde sind isoliert und nicht elektrisch verbunden, da dieses Gehäuse als Unterschalttafel fungiert.

Wie im Schaltplan für ein spezielles 50-A-FI-Schutzschalterfeld gezeigt, ist ein 2-poliger 50-A/240-V-Standardschutzschalter im Hauptschaltfeld installiert und an die Sammelschienen Hot 1 und Hot 2 angeschlossen. Dieser Leistungsschalter bietet Überstromschutz für die Zuleitungsleiter, die das Spa-Panel versorgen.

Im Spa-Panel ist ein 2-poliger FI-Schutzschalter mit 50 A und 120/240 V in die beiden Hot-Bus-Steckplätze eingerastet. Der Neutralleiter und der Geräteerdungsleiter (EGC) werden vom Hauptpanel zum Spa-Panel geführt und an ihren jeweiligen isolierten Sammelschienen abgeschlossen.

Vom Spa-Panel aus werden vier Leiter (2 Hots, 1 Neutral und 1 Masse) mit dem Spa-Steuerkasten verbunden und als Hot 1, Hot 2, Neutral und Ground abgeschlossen.

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Für diesen 50-A-Stromkreis ist die geeignete Leitergröße Kupfer Nr. 6 AWG gemäß NEC-Tabelle 310.16. Der Geräteerdungsleiter (EGC) kann für einen allgemeinen 50-A-Stromkreis aus Kupfer Nr. 10 AWG bestehen, wie in NEC-Tabelle 250.122 angegeben. Allerdings muss der Geräte-Massenleiter für Pools und Spas gemäß NEC 680.26 und NEC 250.8 aus isoliertem Massivkupfer der Stärke 8 AWG oder größer bestehen, um Spannungsgradienten innerhalb von 5 Fuß Poolbereich zu reduzieren.

Gut zu wissen:

• Ein 240-V-Whirlpool muss fest an einen eigenen Stromkreis mit einem FI-Schutzschalter (FI-Schutzschalter) angeschlossen sein.
• Im Spa-Panel ist der FI-Schutzschalter hinter dem Standard-Leistungsschalter verkabelt. Der standardmäßige 2-polige 50A – 240V-Leistungsschalter kann als Wartungstrennschalter verwendet werden, während der 2-polige 50A – 240V-FI-Schutzschalter als Nottrennschalter verwendet werden kann.
• Für die meisten dedizierten 240-V- und 208-V-Stromkreise ist der lastseitige weiße Neutralleiter vom FI-Schutzschalter nicht erforderlich. In der Zwischenzeit muss der eingebaute weiße Pigtail mit der neutralen Sammelschiene im Hauptschaltschrank verbunden werden.
• In einem Spa-Panel müssen Neutralleiter und Erde isoliert sein. Entfernen Sie alle Befestigungsschrauben oder Bänder, falls vorhanden.
• Verbinden Sie den neutralen Anschluss des FI-Schutzschalters mit der neutralen Stange des Spa-Panels
• Der Whirlpool-Neutralleiter muss am lastseitigen Neutralleiteranschluss des FI-Schutzschalters enden, nicht am Neutralleiterbus. Bei einer Landung auf dem neutralen Bus löst der Leistungsschalter sofort aus.

Verkabelung 40 A – 120/240 V, 2-poliger FI-Schutzschalter für Whirlpool

Wenn sich der Whirlpool oder das Spa in der Nähe des Hauptpaneels befindet (nicht weniger als 1,5 m), ist es zulässig, einen 2-poligen FI-Schutzschalter im Hauptpaneel zu installieren und ihn als Trennvorrichtung zu verwenden, ohne ein zusätzliches Spa-Panel zu installieren. Einfach ausgedrückt reicht ein einzelner 2-poliger FI-Schutzschalter im Hauptschaltfeld aus, anstatt einen standardmäßigen 2-poligen Schutzschalter zusammen mit einem separaten 2-poligen FI-Schutzschalter in einem Whirlpool-Unterschaltfeld zu verwenden.

Der folgende Schaltplan zeigt einen Whirlpool, einen Whirlpool, einen elektrischen Warmwasserbereiter, einen Pool oder einen Springbrunnen, der durch einen zweipoligen FI-Schutzschalter mit einem Dreileitersystem versorgt und geschützt wird, das aus zwei heißen Leitern, einem Neutralleiter und einem Geräteerdungsleiter besteht.

Bei dieser 2-poligen, 3-adrigen FI-Schutzschalter-Verkabelung wird der integrierte weiße Anschluss des FI-Schutzschalters mit der neutralen Sammelschiene im Hauptschaltschrank verbunden. Die beiden Außenleiter Hot 1 und Hot 2 der Hauptschalttafel-Sammelschienen L1 und L2 eines einphasigen 240-V-Systems werden mit den Eingangsklemmen des FI-Schutzschalters verbunden, während der Leistungsschalter in die Sammelschienenschlitze L1 und L2 im Lastzentrum einrastet.

Wie in der Abbildung dargestellt, sind die drei Lastklemmen des FI-Schutzschalters gemäß den aufgedruckten Klemmenmarkierungen mit dem Spa-Steuerkasten verbunden. Der mittlere Anschluss ist der Neutralleiter, während der erste und der letzte Anschluss die beiden heißen Leiter Hot 1 und Hot 2 sind. Schließlich wird der Geräteerdungsleiter von der Erdungssammelschiene mit der Erdungsklemme im Spa-Steuerkasten verbunden.

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Die richtige Drahtgröße für einen 40-A-Stromkreis ist Kupfer Nr. 8 AWG gemäß NEC-Tabelle 310.16. Ebenso muss für den oben genannten Stromkreis der Geräteausgleichsleiter für Pools und Spas gemäß NEC 680.26 und 250.8 aus fest isoliertem Kupfer der Stärke 8 AWG oder größer bestehen.

NEC-Anforderungen für Spa-Panel und Whirlpool

1. Alle Whirlpools, Spas, Schwimmbecken, Planschbecken, Therapiebecken, Zierbecken, Springbrunnen und Hydromassagebadewannen müssen durch einen FI-Schutzschalter der Klasse A oder einen speziellen Fehlerstromschutzschalter (SPGFCI) gemäß NEC 680.44(A) in Übereinstimmung mit NEC 680.5 geschützt werden.
2. Zuleitungen und Abzweigstromkreise, die an feuchten Standorten installiert werden, müssen über einen Geräteerdungsleiter verfügen und über isolierte Kupferleiter, deren Größe gemäß NEC-Tabelle 250.122 dimensioniert ist, elektrisch verbunden sein. Der Erdungsleiter darf nicht kleiner als 12 AWG sein. Die gleichen Anforderungen gelten für flexible Kabel, Stecker und Anschlüsse, die für Spas und Badewannen verwendet werden, wie in NEC 680.7 und 680.8 festgelegt.
3. Flexible Kabel, die für fest installierte Whirlpools verwendet werden, dürfen gemäß NEC 680.8(A) eine Länge von nicht mehr als 3 Fuß (900 mm) haben.
4. Die Strombelastbarkeit der Abzweigleiter und die Nennleistung der Überstromschutzvorrichtungen (OCPDs) dürfen gemäß NEC 680.10 nicht weniger als 125 Prozent der gesamten Nennlast auf dem Typenschild für elektrische Warmwasserbereiter und Schwimmbadwärmepumpen betragen.
5. Im Gerätebereich muss gemäß NEC 680.12(B) mindestens eine 15-A- oder 20-A-, 120-V-GFCI-geschützte Steckdose installiert sein, die von einem Allzweck-Abzweigstromkreis gespeist wird. Alle Steckdosen, die einen Whirlpool oder ein Spa mit Strom versorgen, müssen gemäß NEC 680.44 mit einem FI-Schutzschalter ausgestattet sein.
6. Eine oder mehrere Trennvorrichtungen müssen in Sichtweite des Geräts und in einem Abstand von mindestens 1,5 m (5 Fuß) vorhanden sein. Der Trennschalter muss leicht zugänglich sein und in der Lage sein, alle nicht geerdeten Leiter, die Pool-, Spa-, Springbrunnen- oder Whirlpool-Geräte versorgen, mit Ausnahme der Beleuchtung, gemäß NEC 680.13 zu trennen.
7. In korrosiven oder nassen Umgebungen gehören zu den zugelassenen Verkabelungsmethoden Zwischenmetallrohre, starre Metallrohre, verstärkte duroplastische Harzrohre, starre Polyvinylchlorid-PVC-Rohre oder flüssigkeitsdichte flexible nichtmetallische Rohre LFNC. Gemäß NEC 680.14 sind Aluminiumleitungen oder -schläuche für diese Installationen nicht zulässig.
8. Anschlusskästen und Elektrogehäuse, die für FI-Schutzschalteranschlüsse verwendet werden, müssen gemäß NEC 680.24(A)(1) und 680.24(B)(2) als Schwimmbad-Anschlusskästen aufgeführt, gekennzeichnet und gekennzeichnet sein und die folgenden Abstandsanforderungen erfüllen:
   • Vertikaler Abstand: Die Überdachung muss mindestens 4 Zoll (100 mm) über dem fertigen Bodenniveau oder dem Pooldeck installiert werden, gemessen vom Boden des Kastens. Bei einer Messung oberhalb des Poolwasserspiegels muss die Installation mindestens 200 mm (8 Zoll) über dem maximalen Wasserspiegel erfolgen.
   • Horizontaler Abstand: Die Überdachung muss mindestens 1,2 m von der Innenwand des Pools entfernt installiert werden.
9. Um Spannungsgradienten im Pool- und Spa-Bereich zu reduzieren, ist gemäß NEC 680.26 und NEC 250.8 ein Potentialausgleich mit einem massiven Kupferleiter von nicht weniger als 8 AWG erforderlich.
10. Alle Steckdosen, die für 125/250 V, 60 A oder weniger ausgelegt sind und sich in einem Umkreis von 10 (ft 3) m von einem Pool, Spa oder Whirlpool befinden, müssen mit einem FI-Schutzschalter ausgestattet sein. Steckdosen, die Spa- oder Whirlpool-Geräte direkt mit Strom versorgen, müssen ebenfalls mit einem FI-Schutzschalter ausgestattet sein, wie in NEC 680.43(2), 680.43(3) und 680.44(A) gefordert.

Vorsichtsmaßnahmen:

• Trennen Sie die Stromquelle und stellen Sie sicher, dass sie vollständig ausgeschaltet ist, bevor Sie elektrische Geräte warten, reparieren oder installieren. Schalten Sie dazu den Hauptschalter im Hauptpanel aus.
• Stellen Sie sich niemals auf nasse Oberflächen oder berühren Sie diese nicht und vermeiden Sie den Kontakt mit Metallteilen, während Sie Installations- oder Reparaturarbeiten durchführen.
• Lesen Sie alle Vorsichtshinweise und Anweisungen sorgfältig durch und befolgen Sie sie strikt, während Sie dieses Tutorial oder andere praktische Elektroarbeiten durchführen. Versuchen Sie niemals, ohne entsprechende Anleitung und Sicherheitsvorkehrungen mit Elektrizität zu experimentieren, da dies gefährlich ist und tödlich sein kann. Führen Sie Installations- und Reparaturarbeiten immer in Anwesenheit von erfahrenem und qualifiziertem Personal durch, das über die Kenntnisse und praktischen Fähigkeiten für den sicheren Umgang mit elektrischen Anlagen verfügt.
• Die selbstständige Durchführung von Elektroarbeiten kann gefährlich und in manchen Fällen illegal sein. Konsultieren Sie einen zugelassenen Elektriker oder den Stromversorger, bevor Sie Änderungen oder Modifikationen an elektrischen Leitungen oder Anschlüssen vornehmen.
• Der Autor haftet nicht für Verluste, Verletzungen oder Schäden, die aus der Verwendung oder dem Missbrauch dieser Informationen oder aus dem Versuch einer Schaltung auf falsche Weise entstehen. Seien Sie stets äußerst vorsichtig. Elektrizität ist von Natur aus gefährlich und muss mit größter Sorgfalt gehandhabt werden.

Ressourcen:

Verkabelungsinstallationen für Standard-Schutzschalter und FI-Schutzschalter

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Dimensionierung von Leistungsschaltern, Drähten und Schalttafeln

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Allgemeine Steckdosen und GFCI/AFCI-Steckdosenverkabelung

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Schalterverkabelung

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Ermitteln der Anzahl der Leistungsschalter/Steckdosen in einem Stromkreis

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Tutorials zur Verkabelung der Hauptschalttafeln

• Wie verkabelt man das 120-V-/240-V-Hauptpanel? Installation des Unterbrecherkastens
• Wie verkabelt man das 208V/120V-, 1-Phasen- und 3-Phasen-Hauptpanel?
• Wie verkabelt man ein 240-V-, 208-V- und 120-V-, 1- und 3-Phasen-High-Leg-Delta-Hauptpanel?
• Wie verkabelt man das 277 V/480 V, 1-phasige und 3-phasige Haupt-Service-Panel?
• Wie verdrahtet man ein Subpanel? Hauptkabelschuhinstallation für 120 V/240 V
• Einphasige Elektrokabelinstallation im Haus gemäß NEC und IEC
• Dreiphasen-Elektrokabelinstallation im Haus – NEC und IEC
• So verkabeln Sie einen einphasigen kWh-Zähler – 120 V/240 V
• Wie verkabelt man ein Dreiphasenmessgerät? 120/208/240/277/347/480/600V

Allgemeine Anleitungen zur Verkabelungsinstallation:

• Wie schalte ich den elektrischen Warmwasserbereiter zwischen 120 V und 240 V um?
• Wie verkabelt man einen 120-V-Warmwasserbereiter-Thermostat – nicht gleichzeitig?
• Wie verkabelt man einen 240-V-Warmwasserbereiter-Thermostat – nicht durchgehend?
• Wie verkabelt man einen dreiphasigen gleichzeitigen Warmwasserbereiter-Thermostat?
• So verdrahten Sie einen Doppeltimer für 120-V-/240-V-Stromkreise – EIN/AUS-Verzögerung
• Wie verdrahtet man den ST01-Timer mit Relais und Schütz für 120-V-/240-V-Motoren?
• Wie verdrahtet man einen Multifunktions-EIN/AUS-Verzögerungstimer für 120-V-/240-V-Motoren?
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