Professioneller Leitfaden:Verdrahtung eines dreipoligen, dreiphasigen Leistungsschalters in einem Schaltschrank

So installieren Sie einen dreipoligen, dreiphasigen Leistungsschalter in einem 120/208Y- und 120V/208V/240V-High-Leg-Delta-Lastzentrum

Ein dreipoliger (3-poliger) Leistungsschalter ist eine Art Leistungsschalter, der zum gleichzeitigen Schutz und Trennen von drei stromführenden (heißen) Leitern in einem 3-Φ-Stromkreis dient. Es enthält drei intern verbundene Schalter, die gemeinsam auslösen, wenn eine Phase überlastet, kurzgeschlossen oder fehlerhaft ist.

Ein 3P-Leistungsschalter ist im Grunde eine einzelne Einheit aus drei verbundenen Leistungsschaltern mit einem gemeinsamen internen Auslösemechanismus. Der interne Auslöser ist mechanisch und elektrisch miteinander verbunden und trennt gleichzeitig alle drei stromführenden Leiter, wenn in einer einzelnen Phase ein Fehler auftritt, um dreiphasige elektrische Systeme zu schützen.

Dreipolige Leistungsschalter werden in Drehstromschalttafeln und Lastzentren für gewerbliche und industrielle Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in großen Drehstrommotoren, Maschinen und Schalttafeln, Schweißgeräten, Pumpen und Kompressoren, speziellen HVAC-Systemen sowie Drehstromsteckdosen und Steckdosen.

Mit anderen Worten:Dreipolige Leistungsschalter können nicht in Wohngebäuden mit 120 V/240 V verwendet werden. Dies liegt daran, dass 120-V-/240-V-Panels nur 120 V (Leitung zu Neutralleiter) und 240 V (L1 zu L2) liefern, sodass es unmöglich ist, einen dreipoligen Leistungsschalter in einem Panel mit nur zwei stromführenden Beinen zu installieren. Darüber hinaus ist dies nicht erforderlich, da für Kleinlastgeräte ein- und zweipolige Sicherungsautomaten ausreichend sind.

Eigenschaften:

• Anzahl der Pole: 3 – Pole – Verbinden Sie jede Phase (L1, L2, L3) mit einem Pol des Leistungsschalters.
• Spannung: Betreibt und schützt die dreiphasige Versorgung mit 208 V, 240 V, 480 V oder 600 V (je nach System). (Drei Phasen, d. h. L1, L2 und L3).
• Stromstärke: 10 A bis 6000 A – Basierend auf NEC Tabelle 240.6(A)
• Verkabelung: 3 stromführende Leiter vom Leistungsschalter + 1 Erdungskabel (+ 1 Neutralleiter (falls erforderlich) von der Erdungs-/Neutralleiter-Sammelschiene zum Anschluss an den dreiphasigen Abzweigstromkreis.
• Vorgang: Löst aus, wenn eine Überlastung, ein Kurzschluss oder ein Fehler vorliegt, selbst an einem oder mehreren stromführenden (oder Phasen-)Drähten, und löst den Leistungsschalter aus, um alle stromführenden Leiter zu trennen.
• Anwendung: 3-Phasen-Lasten wie Motoren, Schweißgeräte, Luftkompressoren und schwere Industriegeräte.

Verkabelung eines dreipoligen Leistungsschalters

Im folgenden Beispielschaltplan haben wir eine 3-Phasen-Steckdose (NEMA 15-60) verkabelt, die durch einen 3-poligen, 60 A – 250 V 3-Phasen-Leistungsschalter geschützt ist in einem 120V/208V/240V High-Leg-Delta-Panel.

Gut zu wissen :

Ein High-Leg-Delta-System (240 V, 3 Phasen, 4 Drähte) bietet:

• L1 bis L2 =240 V – 1-phasig
• L2 bis L3 =240 V – 1-phasig
• L1 bis L3 =240 V – 1-phasig
• L1 oder L3 zum Neutralleiter =120 V – 1-phasig
• L1, L2 und L3 =240 V – dreiphasig
• L2 (Hoher Zweig) zu Neutral ≈ 208 V – 1-phasig

Warnung (⚠️ Verwenden Sie L2 (Hoher Zweig) nicht für 120-V-Stromkreise, da der Stromzweig zum Neutralleiter 208 V misst – einphasig.)

In einem solchen Panel:

1. Einpolige Leistungsschalter versorgen einphasige 120-V-Lasten (L1 – N oder L3 – N).
2. Einpolige Leistungsschalter versorgen einphasige 120-V-Lasten (L2 (High Leg – N)).
3. Zweipolige Leistungsschalter versorgen einphasige 240-V-Lasten (L1 – L2, L2 – L3 oder L1 – L3).
4. Dreipolige Leistungsschalter versorgen dreiphasige 240-V-Lasten (L1 – L2 – L3).

Die Verkabelung eines dreipoligen Leistungsschalters in einem High-Leg-Delta-Schaltschrank (120-208-240 V) erfordert besondere Aufmerksamkeit, da der hohe Zweig (Wild-Zweig) eine höhere Spannung führt (208 V zum Neutralleiter).

Die hohe Beinmarkierung muss deutlich sein. Das hohe Bein (L2) muss orange sein und gemäß NEC 110.15 und 408.3(E) auf der Mittelphase im Panel platziert werden.

Um einen 3-poligen Leistungsschalter in einem Delta-Schaltschrank mit hohem Bein-Bein-Anschluss zu verdrahten, befolgen Sie die folgenden einfachen Schritte:

Identifizieren Sie die Anschlüsse vor der Verkabelung wie folgt:

• Linienseite (oben): Wird an die eingehende 3-Phasen-Versorgung (A, B, C) angeschlossen.
• Ladeseite (unten): Verbindet sich mit der ausgehenden 3-Phasen-Last.

Verdrahtungsschritte:

1. Schalten Sie den Hauptschalter AUS und prüfen Sie mit einem Multimeter, ob Strom vorhanden ist.
2. Suchen Sie im Bedienfeld „High-Leg Delta“ die dreiphasigen Sammelschienen:
   • Bus verlassen =A-Phase (120 V zum Neutralleiter)
   • Center-Bus =B-Phase (Hohes Bein , 208V zu Neutral)
   • Rechter Bus =C-Phase (120 V zum Neutralleiter)
3. Lassen Sie den dreipoligen Schutzschalter einrasten, sodass er alle drei Sammelschienen (A, B und C) verbindet.
4. Schließen Sie die Lastleiter (von der NEMA 15-60-Steckdose) an die Leistungsschalterklemmen an:
   • Last 1 → Phase-A-Klemme – schwarze Farbe
   • Last 2 → Phase-B-Klemme (Hoher Schenkel ) – Orange Farbe
   • Last 3 → Phase-C-Klemme – blaue Farbe
5. Verbinden Sie den Geräteerdungsleiter (EGC) mit dem Erdungsbus des Schaltschranks.
6. Wenn die Last einen Neutralleiter benötigt (für den Steuerkreis oder eine 120-V-Komponente), schließen Sie den Neutralleiter vom Panel-Neutralleiterbus an (wird in unserem Fall nicht verwendet, d. h. für NEMA 15-60).

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Zur Verkabelung einer 3-Phasen-Steckdose wie NEMA 15-60 Führen Sie zum Anschließen an die lastseitigen Anschlüsse des 3-poligen Leistungsschalters die folgenden Schritte aus:

1. Verbindet Phase A (Schwarz) mit dem X-Anschluss der Steckdose
2. Verbinden Sie Phase B (Orange) mit dem Y-Anschluss der Steckdose.
3. Verbinden Sie Phase C (blau) mit dem Z-Anschluss der Steckdose.
4. Verbinden Sie die Erde (grün/blank) mit dem G-Anschluss der Steckdose.

Da es sich bei der NEMA 15-Serie um eine 3-polige, 4-adrige Erdung und ohne Neutralleiter handelt, ist kein Lastneutralleiter erforderlich.

In ähnlicher Weise zeigt das folgende Verdrahtungsdiagramm den Anschluss einer NEMA 18-60-Steckdose über einen dreipoligen Schutzschalter, beide ausgelegt für 120/208Y – dreiphasige Versorgung. Die nicht geerdete Steckdose wird über einen 3-poligen Leistungsschalter mit Neutralleiter und ohne EGC versorgt, wie unten gezeigt.

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In der in der Abbildung gezeigten Beispiellast haben wir Steckdosen mit 60 A (240 V und 208 Y/120 V) (NEMA 15-60 und NEMA 18-60) mithilfe eines 3-P-Leistungsschalters gesteuert und verkabelt, der für 60 A – 240 V und 120/208 V Y ausgelegt ist. Für diesen Stromkreis haben wir Kupfer Nr. 6 AWG (THHN) oder Nr. 4 AWG verwendet Aluminium (basierend auf 60 A und 75 °C Nennleistung gemäß NEC-Tabelle 310.16, was der geeigneten Leitergröße für 60-A-Stromkreise und den zugehörigen NEMA 15-60R und 18-60R entspricht. Verwenden Sie außerdem 10 AWG als Geräteerdungsleiter (EGC) gemäß NEC-Tabelle 250.122 für 60-A-Erdungsstromkreise.

Verkabelung von 3-poligen FI-Schutzschaltern

Die Verkabelung eines 3-poligen FI-Schutzschalters ähnelt der Verkabelung eines standardmäßigen 3-poligen Schutzschalters, mit Ausnahme des weißen Kabels (eingebauter Pigtail). Dieser Pigtail muss an die neutrale Sammelschiene im Hauptanschlussfeld angeschlossen werden.

In den meisten dreiphasigen Stromkreisen ist kein Neutralleiter erforderlich. Wenn der Stromkreis jedoch einen Neutralleiter erfordert, verbinden Sie den Neutralleiter vom FI-Schutzschalter direkt mit der Last und nicht mit der Neutralleiterschiene. Wenn am FI-Schutzschalter-Lastanschluss kein Neutralleiteranschluss verfügbar ist, verbinden Sie ihn von der Neutralleiter-Sammelschiene mit dem Lastpunkt.

Der folgende Schaltplan zeigt einen 3-poligen, dreiphasigen FI-Schutzschalter mit 20 A, 208 V, der zum Schutz eines dreiphasigen 208-V-Geräts verwendet wird.

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Anweisungen, Vorsichtsmaßnahmen und Codes

• Die geeignete Drahtgröße ist 6 AWG Kupfer (oder #4 AWG Aluminium) zur Verwendung mit einer 60-A-Steckdose und einem Leistungsschalter – NEC Table – 310.16, Table – 210.24(1) und NEC 240.4(D)(4). Verwenden Sie daher Kabel Nr. 12/3 (drei stromführende Drähte und eine Erdung (und ein Neutralleiter, falls erforderlich) für einen 60 A-240 V 3-P-Leistungsschalter und zugehörige Laststromkreise.
• Für einen 60-A-Stromkreis kann der Geräteerdungsleiter (EGC) aus Kupfer Nr. 10 AWG bestehen. NEC-Tabelle 250.122.
• Die richtige Größe des Schutzschalters ist ein dreipoliger 60-A-Schutzschalter oder FI-Schutzschalter für eine dreiphasige Steckdose mit 60 A bis 240 V – NEC 210.21(B)(2).
• Bei einem 3-poligen 60-A-Leistungsschalter gehören zu den geeigneten Kabeltypen THHN/THWN-2 (Kupfer, Aluminium oder kupferkaschiertes Aluminium). Verwenden Sie THHN/THWN-2 für den Innenbereich (Leitung), THWN-2 oder
• Ein dreipoliger 60-A-Schutzschalter kann für eine Dauerlast von 48 A (die 3 oder mehr Stunden anhält) und eine maximale Dauerlast von 60 A – 210,19 (A), 210,20 (A), 215,2 (A), 215,3 und 230,42 (A) – verwendet werden.
• Ein 3-poliger 60-Ampere-Leistungsschalter bei 240 Volt kann eine nicht kontinuierliche Last von 14.400 Watt (60 A × 240 V) bewältigen. Begrenzen Sie die Belastung für den Dauergebrauch auf etwa 11.520 Watt (80 % von 14.400 W).

Warnung:

• Stellen Sie sicher, dass Sie die Stromversorgung unterbrechen, indem Sie den Leistungsschalter in der Hauptschalttafel ausschalten, bevor Sie elektrische Arbeiten durchführen.
• Wenn Sie sich nicht sicher sind, wenden Sie sich an einen zugelassenen Elektriker, um dies gemäß den örtlichen Vorschriften durchführen zu lassen.
• Der Autor haftet nicht für Verluste, Verletzungen oder Schäden, die durch die Anzeige oder Verwendung dieser Informationen entstehen oder wenn Sie eine Schaltung im falschen Format ausprobieren. Also bitte! Seien Sie vorsichtig, denn Elektrizität ist zu gefährlich.

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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