Как подобрать размер центра нагрузки, панелей и распределительного щита?

Расчет центра нагрузки, панелей, распределительного щита и потребительского блока в соответствии с NEC и IEC?

Планирование является первым и ключевым приоритетом для всех проектов электропроводки, а правильная оценка и анализ, основанные на точном расчете, необходимы при проектировании и установке системы распределения в жилых или коммерческих помещениях. . Это связано с тем, что правильно определенный размер центра нагрузки и панельных щитов будут нести и выдерживать текущую, а также будущую нагрузку (если таковая имеется) безопасно и плавно.

Таким образом, центры нагрузки и распределительные щиты должны быть правильно рассчитаны в соответствии с NEC и IEC или другими применимыми региональными нормами (аналогично выбор надлежащего размера провода и кабеля, выбор автоматических выключателей правильного размера или расчет рейтинг вилок и розеток и т. д.). В сегодняшнем пошаговом руководстве мы покажем, как выбрать панель управления правильного размера (центр нагрузки, распределительный щит или панель автоматического выключателя) в соответствии с NEC и IEC на примерах.

Панель управления, центр нагрузки и распределительный щит или потребительский блок

Для одного и того же объекта используются разные термины, например, центр нагрузки, панельный щит, распределительный щит или потребительский блок. Короче говоря, панельный щит или распределительный щит представляет собой комбинацию нескольких защитных устройств, таких как автоматические выключатели, которые используются для безопасного управления и распределения электрической энергии на точки нагрузки, такие как точки освещения и конечные цепи.

• Термины, используемые в США :панель управления, центр нагрузки, блок выключателей, сервисная панель или главный электрический щит.
• Термины, используемые в Великобритании и ЕС :Распределительный щит (коммерческий), Потребительский блок (жилой), коробка автоматического выключателя, главный щит и т. д.

Мы уже подробно обсуждали это в нашем предыдущем посте, давайте перейдем к пошаговому руководству. Следующий пример также можно использовать для определения нагрузочной способности главного автоматического выключателя. а также его можно использовать для расчета общей электрической нагрузки в доме. .

Как подобрать размер панели и центра нагрузки? 120/240В – NEC?

Обычные уровни напряжения в США для жилых помещений:120 В и 240 В, одна фаза. Три провода (обозначенные как «Горячий 1» черного цвета, «Горячий 2» красного цвета и «Нейтральный» белого цвета) от вторичной стороны раздельного трансформатора входят в коробку счетчика и главную сервисную панель (главный выключатель).

Таким образом, доступное напряжение в однофазной системе распределения следующее:

• Напряжение между любым горячим (горячим 1 или горячим 2) и нейтралью =120 В.
• Напряжение между Hot 1 и Hot 2 =240 В

На следующем рисунке показан общий вид распределительной коробки, уровень напряжения между различными проводниками и количество автоматических выключателей.

Примечание 1: Следующий пример основан на ВА (Вольт x Ампер), который известен как кажущаяся мощность. Вы можете использовать активную или реальную мощность (в ваттах), которая равна полной мощности x коэффициент мощности или ВА x коэффициент мощности, поскольку коэффициент мощности в жилых зданиях почти равен единице (1). В этом случае полная мощность в ВА равна реальной мощности в Вт «Ваттах».

Теперь давайте рассмотрим следующий пример, чтобы определить подходящий размер щита (центр нагрузки или распределительный щит).

Примечание 2. Этот пример основан на NEC, применимом в Северной Америке, особенно в США и Канаде, которые следуют NEC и CEC. Проверьте другие примеры для IEC и Великобритании/ЕС сразу после этого примера.

Ниже приводится общий обзор основной сервисной панели и ее различных частей, включая места для будущих точек нагрузки и цепей 120 В и 240 В.

Пример:

Рассчитайте правильный размер центра нагрузки или распределительного щита для 1500 футов ² (квадратный фут) или 139,35 м ² (квадратный метр) план этажа дома со следующими точками нагрузки:

• Кондиционер:240 В x 25 А =6000 ВА =6 кВА
• Электрический диапазон:240 В x 35 А =9600 ВА =8,4 кВА
• Электронагреватель:240 В x 30 А =7200 ВА =7,2 кВА
• Сушка для белья:240 В x 15 А =3600 ВА =3,6 кВА
• Посудомоечная машина:120 В x 10 А =1200 ВА =1,2 кВА
• Вывоз мусора =120 В x 8 А =960 ВА =0,96 кВА
• Две цепи мелкой бытовой техники на кухне для холодильника, жалюзи и т. д.
• Общее освещение, вентиляторы, сантехника, будущая нагрузка и т. д.

Решение:

Давайте найдем и рассчитаем номинальную мощность для различных бытовых приборов на основе плана этажа без подвала и гаража, используя коды NEC и соответствующие таблицы.

Общая нагрузка освещения:

Минимальная нагрузка на общее освещение, включая розетки для бытовой техники, например. телевизор, настольная лампа и т. д.) для жилого помещения составляет 3 ВА на фут ² . (Таблица NEC 220.12).

Таким образом, общая нагрузка освещения на 1800 футов ² (приведено в примере):

3 ВА x 1500 футов ² =4500 ВА =4,5 кВА

Загрузка мелкой бытовой техники

Должно быть не менее двух цепей 120 В, 20 А для небольших бытовых приборов, например, на кухне для небольших бытовых приборов, таких как кофеварка, тостер и т. д. (Статья 210.11(C)(1) NEC) , Эти цепи должны быть рассчитаны на 1,5 кВА (Статья 220.52(A) NEC). Таким образом, малая бытовая нагрузка в данном примере дома:

2 x 1500 ВА =3000 ВА =3 кВА

Контур прачечной

Для зоны прачечной должна быть как минимум одна цепь 120 В, 20 А (Статья 210.11(C)(2) NEC). Минимальная номинальная мощность ВА цепи прачечной должна составлять 1,5 кВА. (Статья 220.52(B) NEC). Таким образом, номинальная нагрузка в прачечной:

1500 ВА =1,5 кВА

Таким образом, общее общее освещение и малая бытовая техника, включая рейтинг цепи прачечной:

• Общее освещение =4,5 кВА
• Нагрузка для малых устройств =3 кВА
• Контур прачечной =1,5 кВА

Суммарное общее освещение и мелкие бытовые приборы =4,5 кВА + 3 кВА + 1,5 кВА =9 кВА

Фактор спроса

Как известно, все электроприборы не работают одновременно, т.е. (только один из них может использоваться как электронагреватель или холодильник в зависимости от температуры). Точно так же все оборудование, например, электрический утюг, водонагреватель, освещение, вентиляторы и т. д., не всегда включено постоянно. По этой причине первые 3 кВА оцениваются при 100%, а оставшаяся нагрузка может быть оценена при коэффициенте нагрузки 35% ( Таблица NEC 220.42). Сюда

• Первые 3 кВА при 100% =3 кВА
• Оставшиеся 6 кВА (9 кВА – 3 кВА) при 35% =2,1 кВА

Общая чистая мощность общего освещения и небольших электроприборов =  3 кВА + 2,1 кВА =5,1 кВА

Загрузка больших устройств

Высокая мощность, например. с крупными приборами с непрерывной и непостоянной работой следует обращаться по-разному. В приведенном выше примере у нас есть следующие устройства высокой мощности:

• Кондиционер:240 В x 25 А =6 кВА.
• Электрический диапазон:240 В x 35 А =8,4 кВА.
• Электронагреватель:240 В x 30 А =7,2 кВА.
• Сушка для белья:240 В x 15 А =3,6 кВА.

Как мы уже упоминали выше, кондиционер или электрообогреватель можно использовать одновременно, т.е. требуется только один прибор для работы в зависимости от температуры. В этом случае следует учитывать приборы с более высокими характеристиками (статья 220.82(C) NEC®). В нашем примере мощность электронагревателя (7,2 кВА) больше, чем у кондиционера (6 кВА), поэтому тогда будем считать обогреватель, т.е. 7,2 кВА

Остальные бытовые приборы должны быть оценены на 100 %, за исключением электрической плиты, поскольку она используется в течение короткого времени, т. е. очень непостоянно по сравнению с другими бытовыми приборами. Допустимый коэффициент мощности для электронагревателя мощностью 7,2 кВт составляет 5,76 кВт (таблица NEC 220.55). Мы предположили, что коэффициент мощности равен единице, т.е. «1», где кажущаяся мощность =реальная мощность, т.е. кВА =кВт. Таким образом;

• Электрический диапазон:=8,4 кВА
• Электронагреватель =5,76 кВА
• Сушка для белья:=3,6 кВА

Общая чистая мощность больших устройств =8,4 кВА + 5,76 кВА + 3,6 кВА =17,76 кВА

Разные нагрузки

Различные нагрузки, приведенные в примере, следующие:

• Посудомоечная машина =1,2 кВА
• Вывоз мусора =0,96 кВА

Номинальная полезная прочая нагрузка =1,2 кВА + 0,96 кВА =2,16 кВА

Общая нагрузка

Точки загрузки	Номинальная мощность в кВт или кВА
Общее освещение, прачечная и небольшая загрузка	5,1 кВА
Чистая нагрузка на большие устройства	17,76 кВА
Другая нагрузка на устройство	2,16 кВА
Общая нагрузка	25,02 кВА

Необходимая услуга

Обычные уровни напряжения питания в США, подаваемого в жилые дома, составляют 120/240 В. Таким образом, мы можем использовать самый высокий уровень напряжения для определения требуемой мощности (для ампер), используя следующую формулу.

I =P / V

Где:

• I =сила тока в амперах
• P =мощность в ваттах (или кВА, где PF =1)
• V =напряжение в вольтах.

Ввод значений;

I =25,02 кВА / 240 В

I =104,25 А

Это означает, что необходимая услуга — 105A. Но мы также должны добавить фактор будущего расширения и безопасности.

Будущая загрузка:

Важно добавить пространство как минимум для двух ответвлений для будущего расширения. Необходимо добавить как минимум 2 автоматических выключателя с интервалом не менее 10 А каждый, т. е. 2 x 10 А = 20 А.

Общий ток =20 А + 104,25 А = 124,25 А

Фактор безопасности

Рекомендуется добавить коэффициент безопасности 20% к общей силе тока, так как повышение температуры влияет на автоматические выключатели и их работу в центре нагрузки. Таким образом, общий ток в амперах:

Общий чистый ток =20 % + 124,25 А = 149 А

Подходящий размер центра нагрузки или распределительной панели = 150 Ампер

На основе приведенных выше расчетов нужный размер центра нагрузки или панель составляет 150A которое ближе всего к вычисляемому значению.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Похожие сообщения:

• Как подключить главную панель 120 В и 240 В? Установка коробки выключателя
• Как подключить субпанель? Установка главного наконечника для 120/240 В
• Как подключить 277 В и 480 В, 1-фазную и 3-фазную, коммерческую главную сервисную панель?

Как определить размер распределительного щита? 3 фазы, 400 В – IEC

В следующем примере мы покажем вам, как рассчитать правильный размер трехфазного распределительного щита 400 В, который в основном применим в странах, следующих правилам IEC, например. Великобритания, ЕС и бывшие британские колонии.

Пример: 

Какой правильный размер трехфазного распределительного щита, если предполагаемая общая нагрузка в доме составляет 50 кВА. Нагрузка представляет собой комбинацию однофазных и трехфазных систем (400 В и 230 В переменного тока), включая кондиционер, холодильник, электрическую плиту, водяные насосы, стиральные машины, точки общего освещения и т. д. Примите во внимание коэффициент мощности 0,9.

Решение:

Прежде всего, мы найдем требуемый ток, используя формулу трехфазного тока.

P =√3 x V  х I х Cos Ф

I =P / √3  х V х Cos Ф

Ввод значений:

I =50 кВт x / √3  х 400 В х 0,9

I =80,18 А

Фактор спроса или разнообразия:

Общий коэффициент разнесения составляет 80 % f подключенной нагрузки (дополнительные сведения см. в IEC 60439). В этом случае

80% x 80,18 А =64,15 А .

Будущее расширение:

Общее эмпирическое правило для коэффициента безопасности составляет 20 %. Таким образом, вы также можете добавить его, если это необходимо.

20 % x 64,15 A =76,98 A

Фактор безопасности

Минимальный безопасный диапазон коэффициента безопасности составляет 20–25 %. Поэтому мы добавим его к расчетному значению тока нагрузки следующим образом:

25% x 76,98 A =96,22 A

Теперь ближайший стандартный доступный номинал MCCB должен составлять 100 А. для трехфазного распределительного щита 400 В, размер которого подходит для нагрузки 50 кВт.

Похожие сообщения:

• Как подключить трехфазный распределительный щит на 400 В? МЭК и Великобритания
• Как подключить комбинацию из 3-Φ и 1-Φ, распределительный щит 400/230 В?
• Как подключить 3-фазный и 1-фазный распределительный щит раздельной нагрузки?

Как определить размер потребительской единицы? Однофазный, 230 В — IEC

В следующем примере показано, как найти правильный размер однофазного потребительского блока 230 В переменного тока или гаражного блока и связанного с ним автоматического выключателя/автоматического выключателя для работы с жилой нагрузкой.

Пример: 

Найдите правильный размер однофазного потребителя, если расчетная общая нагрузка в доме составляет 12 кВА.

Решение:

Как правило, коэффициент мощности жилых домов с нормальными нагрузками принимается за единицу «1». Таким образом, общая нагрузка в кВА =кВт, т.е. полная мощность равна фактической мощности в ваттах из-за отсутствия коэффициента мощности.

Теперь нам нужно сначала рассчитать ток нагрузки, используя общую формулу тока в амперах для однофазных цепей.

Прежде всего, мы найдем требуемый ток, используя формулу трехфазного тока.

P =  V  х I х Cos Ф

I =P / V x Cos Ф

Ввод значений:

I =12 кВт x / 230 В x 1

I =52,17 А

Фактор спроса или разнообразия:

Общий коэффициент разнесения составляет 80 % от подключенной нагрузки (вы можете выбрать правильный % в соответствии с типом нагрузки в IEC 60439). В этом случае

80 % x 52,17 A =41,74 A

Будущее расширение:

Общее эмпирическое правило для коэффициента безопасности составляет 20 %. Таким образом, вы также можете добавить его, если это необходимо.

20 % x 41,74 А =50 А

Фактор безопасности

Минимальный безопасный диапазон коэффициента безопасности составляет 20–25 %. Поэтому мы добавим его к расчетному значению тока нагрузки следующим образом:

25% x 50 A =62,5 A

Таким образом, мы можем выбрать ближайший стандартный доступный номинал MCCB, который составляет 63 А для однофазного потребительского блока 230 В. Согласно расчетам, этот 63A MCB или MCCB подходит для нагрузки 12 кВт в жилых домах.

Похожие сообщения:

• Как подключить однофазный потребительский блок 230 В с помощью УЗО? IEC, Великобритания и ЕС
• Как подключить электропроводку к потребительскому блоку в гараже?
• Как подключить 1-фазный потребительский блок с раздельной нагрузкой? – УЗО+ВДТ
• Как подключить 230-вольтовый потребительский блок с двойной раздельной нагрузкой? – RCD+MCB

Ниже приведены дополнительные ресурсы и пошаговые руководства с примерами решений:

• Как найти подходящий размер кабеля и провода? – Решенные примеры
• Как найти напряжение и силу тока выключателя, вилки, розетки и розетки
• Как прочитать данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?
• Как подключить одноэлементный водонагреватель и термостат?
• Как определить размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов?
• Калькулятор размеров проводов и кабелей в AWG
• Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)