Профессиональное руководство: установка интеллектуального щита 120/240В с умными автоматами

Монтаж проводки 120/240В, 1-фазных умных автоматов в интеллектуальной электрощитовой

В эпоху стремительно развивающихся технологий традиционные щитовые панели и коробки автоматов больше не достаточны для современной автоматизации умного дома. Вместо этого появляются недавно спроектированные интеллектуальные щиты (smart load centers), улучшающие управление жилой энергией, позволяющие владельцам контролировать всю электрическую систему через смартфон.

В следующем обучающем руководстве по монтажу мы продемонстрируем, как установить новый интеллектуальный щит или обновить существующий стандартный щит до интеллектуального. Это обновление повышает удобство, будь вы дома или вдали. С интеллектуальным щитом вы можете удаленно отслеживать и управлять электрической системой дома, включая включение/выключение автоматов, планирование операций, отслеживание истории потребления энергии, оптимизацию расхода мощности и, в конечном счете, снижение затрат на электричество.

Что такое интеллектуальный щит (Smart Load Center)?

Интеллектуальный щит — это новое поколение жилой электрощитовой панели, объединяющая традиционное распределение нагрузки с передовым цифровым контролем, мониторингом энергии и возможностями удаленного управления. В своей основе он функционирует как обычный щит для безопасного распределения питания по групповым цепям, но добавляет подключаемость через удаленный контроль смартфоном по Wi-Fi для управления умными автоматическими выключателями.

Нажмите на изображение или откройте в новой вкладке для увеличения

Это трансформирует электрощитовую панель из пассивной точки распределения в интерактивную платформу управления энергией, давая владельцам более глубокую видимость и контроль над электропотреблением дома.

Как это работает?

Интеллектуальная щитовая панель интегрирует функциональность традиционных автоматических выключателей с цифровым мониторингом, удаленным контролем и интеллектуальной автоматизацией. В экосистеме Leviton умные автоматические выключатели 2-го поколения общаются с умным хабом и приложением My Leviton для отчета данных о потреблении энергии в реальном времени, отправки оповещений и удаленного включения/выключения отдельных цепей.

Эти системы также поддерживают обнаружение аномалий, уведомляя пользователей, если нагрузка ведет себя аномально (например, длительное время работы или отсутствие потребления, когда оно ожидается), и могут отслеживать потребление энергии всего дома, включая из сети и альтернативных источников, таких как солнечные батареи, аккумуляторы, ветряки или резервные генераторы с использованием автоматического переключателя (ATS), что устраняет необходимость в дорогих вторичных панелях и подпанели.

Отличия от стандартной панели

В отличие от стандартной панели, которая просто содержит механические автоматические выключатели без подключаемости или удаленной видимости, интеллектуальные щиты предоставляют цифровые инсайты и контроль. Стандартные панели не могут сообщать о потреблении энергии, отправлять автоматические оповещения или обеспечивать удаленное переключение автоматов.

Интеллектуальные щиты достигают этого, комбинируя передовые автоматические выключатели с коммуникационным хабом, Wi-Fi подключением и мобильным приложением, позволяя владельцам просматривать исторические тренды, получать диагностику и управлять цепями отовсюду. В противовес, стандартные панели позволяют только ручное управление на месте и не требуют сети или приложения.

Преимущества и особенности

Интеллектуальные щиты предлагают несколько отличительных преимуществ над стандартными электрощитовыми панелями:

• Удаленный контроль и планирование: Включение/выключение цепей или планирование их работы через приложение My Leviton на смартфоне или планшете.
• Более быстрая установка и путь обновления: Модульная полностью вставная система автоматов позволяет смешивать стандартные и умные автоматы, обеспечивая стоимоэффективные обновления со временем.
• Мониторинг энергии в реальном времени и исторический: Отслеживание потребления всего дома и отдельных цепей по дням, неделям, месяцам или годам, и оценка затрат на энергию.
• Умное обнаружение аномалий: Автоматические оповещения о необычной электрической активности, например, холодильник не работает или длительные тяжелые нагрузки.
• Гибкая интеграция с резервным питанием: Обозначение критичных и некритичных цепей и автоматический сброс некритических нагрузок при активном резервном генераторе (с совместимым оборудованием).

Электрические спецификации и рейтинги:

• Номинальный ток шины: 100–225 А
• Напряжение: 120/240В – Однофазное питание AC – 60 Гц
• Материал шины: Медь, ярко оловянная
• Рейтинг автоматов: 15–60 А для групповых автоматов и 100–225 А для вводных
• Ячейки: 20, 30, 42 и 66
• Питание: 3 AWG – 300 MCM Cu/Al
• Вводная шина и нулевая линия: 6 AWG – 300 MCM Cu/Al
• Заземление: 4 AWG – 2/0 AWG Cu/Al
• NEMA рейтинг: NEMA 1 – Внутренний и NEMA 3 – Наружный
• Монтаж: Настенный и встраиваемый
• Совместимость: LDATA хаб, например Leviton Whole Home Energy Monitor (LWHEM-2) Hub, LSMMA, LSBMA и умные устройства Leviton: стандартные термические автоматы, УЗИП, АФДИ, защита от перенапряжений, двухфункциональная защита (УЗИП/АФДИ) и GFPE.

Проводка 120/240В интеллектуального щита и автоматов

Внутренняя конструкция 120/240В интеллектуального щита похожа на стандартную 120/240В панель, за исключением того, что нулевое соединение предусмотрено с обеих сторон рядом с горячими шинами для каждого вставного автомата. В результате нет необходимости устанавливать пигтейлы от УЗИП/АФДИ или 2-полюсных 240В автоматов к главной нулевой шине.

Как показано на следующем рисунке, 200А вводной автомат питает две горячие шины. Главные нулевая и заземляющая шины расположены справа и слева панели.

Распределение питания

Распределение питания в интеллектуальном щите такое же, как в традиционной однофазной 120/240В панели:

• Напряжение между Горячей 1 и Нулем = 120В (1 – Фаза)
• Напряжение между Горячей 2 и Нулем = 120В (1 – Фаза)
• Напряжение между Горячей 1 и Горячей 2 = 240В (1 – Фаза)
• Напряжение между Нулем и Заземлением = 0В

1-полюсные, 2-проводные 120В цепи

Как проиллюстрировано, первый 2-го поколения 1-полюсный умный автомат (справа сверху) подключен к шинам Горячей 1 и Нуля. Он используется для защиты 120В цепи (например, розетки NEMA 5-15).

Проводники цепи:

• Горячая 1 (Черная)
• Ноль (Белая)
• Защитное заземление (Голое медь или Зеленая с желтой полосой)

Важно: Нулевой проводник должен быть подключен от нулевой клеммы автомата к нагрузке. Он не должен подключаться от главной нулевой шины в щите.

2-полюсные, 2-проводные 240В цепи

Аналогично, третий 2-полюсный умный автомат в том же столбце подключен к Горячей 1 и Горячей 2 (и внутренне взаимодействует с нулевой шиной для мониторинга, если применимо). Он используется для защиты 240В цепи, не требующей нулевого проводника (например, розетки NEMA 6-20).

Проводники цепи:

• Горячая 1 (Черная)
• Горячая 2 (Красная)
• Защитное заземление (Голое медь или Зеленая с желтой полосой)

В этой конфигурации нулевой проводник для нагрузки не требуется.

2-полюсные, 3-проводные 240В цепи

Третий 2-полюсный умный автомат (слева) подключен к шинам Горячей 1, Горячей 2 и Нуля. Он используется для защиты 120/240В цепи (например, розетки NEMA 14-50).

Проводники цепи:

• Горячая 1 (Черная)
• Горячая 2 (Красная)
• Ноль (Белая)
• Защитное заземление (Голое медь или Зеленая с желтой полосой)

Нулевой проводник к нагрузке должен подключаться от нулевой клеммы автомата, а не от главной нулевой шины внутри панели.

Чтобы сделать умную систему проводки еще умнее, установите Leviton Whole Home Energy Monitor (LWHEM) (как показано на рис. с использованием стандартного 1-полюсного автомата для LDATA хаба или не-умного стандартного 2-полюсного автомата для LWHEM-2), вставьте 2-го поколения умные автоматы для нагрузки, добавьте щит и зарегистрируйте автоматы в приложении My Leviton.

Нажмите на изображение или откройте в новой вкладке для увеличения

Будуть полезно знать: Для правильной работы используйте только умные автоматические выключатели, устройства УЗИП/АФДИ, розетки и выключатели, предназначенные для заземленной электросистемы 120/240В AC и специально совместимые с обозначенным производителем интеллектуального щита (например, Leviton для этого руководства).

Проводка 1-полюсных и 2-полюсных умных автоматов к умным и стандартным розеткам в интеллектуальной панели

Одно преимущество — что и стандартные, и умные розетки могут быть подключены в одной интеллектуальной панели.

Следуя описанной выше последовательности, перечисленные ниже точки нагрузки подключены к умным автоматам в интеллектуальной панели, как показано на схеме.

• Умная розетка 15А/125В (NEMA 5-15) через 1-полюсный 15А/120В умный автомат с проводом #14-2
• Стандартная розетка 20А/250В (NEMA 6-20) через 2-полюсный 20А/240В умный автомат с проводом #12-2
• Розетка для ЗУ 50А – 125/250В (NEMA 14-50) через 2-полюсный 20А/240В умный автомат с проводом #6-3

Нажмите на изображение или откройте в новой вкладке для увеличения

Для ясности, следующая схема показывает соединения 1-полюсных и 2-полюсных 120/240В умных автоматов к соответствующим точкам нагрузки в интеллектуальном щите.

Нажмите на изображение или откройте в новой вкладке для увеличения

Зачистка: Провод, AWG, Длина оголенного конца и Крутящий момент для проводки щита

Следующая таблица дает справочные значения для сечения провода (AWG), длины оголенного конца и крутящего момента, необходимых для правильной зачистки при установке интеллектуального щита.

Нажмите на изображение или откройте в новой вкладке для увеличения

Эта информация применяется исключительно к щитам Leviton. Для щитов других брендов обратитесь к конкретному руководству по установке и пользовательскому руководству соответствующего производителя или консультируйтесь с лицензированным электриком.

Предосторожности и коды:

• Отключите питание и проверьте, что оно полностью ВЫКЛЮЧЕНО перед обслуживанием, ремонтом или установкой любого электрооборудования. Выключите вводной автомат в главной панели.
• Никогда не трогайте клеммные винты над вводным автоматом. Эти клеммы остаются под напряжением всегда, независимо от положения вводного автомата (ВКЛ или ВЫКЛ).
• Не касайтесь влажных поверхностей или металлических частей при работе с под напряжением цепями.
• Внимательно читайте и строго следуйте всем инструкциям по безопасности, связанным с этим руководством и любой выполняемой электроработой.
• Всегда используйте правильное сечение провода, надлежащие номиналы розеток и выключателей и соответствующие по размеру автоматические выключатели. Калькулятор размера провода и кабеля может использоваться для определения правильного сечения проводника.
• Не используйте 15А автомат для 20А нагрузочных цепей. Это может вызвать ложное срабатывание при нормальном использовании (например, несколько устройств потребляющих 16А).
• Не используйте 20А автомат для 15А нагрузочных цепей. Это позволит току до 20А течь, что превышает вместимость провода и не сможет защитить 15-Амперные групповые проводники.
• Не используйте 20А розетку на 15А автомате. Если более одной розетки на одной цепи, можно использовать 15А розетку на 20А автомате.
• Кодом допускается использование 15А розетки на 20А автомате (NEC 210.21(B)(2)), но не допускается 20А розетка на 15А автомате.
• Хотя 2-полюсный 240В автомат может использоваться на 120В цепях (не лучшая практика), строго запрещено использовать 1-полюсный автомат для 240В цепей.
• Не используйте трехфазный автомат для однофазных и наоборот.
• Не пытайтесь выполнять электроустановку или ремонт без надлежащих знаний и обучения. Вся работа должна выполняться под наблюдением квалифицированного и опытного лица.
• Выполнение электроработ самостоятельно может быть опасным и в некоторых юрисдикциях запрещено. Консультируйтесь с лицензированным электриком и/или местным электроинспектором перед изменением любой системы проводки.
• Автор не несет ответственности за какие-либо потери, травмы или ущерб, résultирующие от неправильного использования этой информации или некорректных практик проводки. Электричество представляет серьезные опасности, поэтому соблюдайте экстремальную осторожность всегда.

Ресурсы:

Связанные руководства по проводке главных панелей

• Как подключить 120/240В главную панель – Установка коробки автоматов
• Как подключить 120В/208В, 1-фазную и 3-фазную главную панель?
• Как подключить 120/208/240В High Leg Delta 1-фазную и 3-фазную главную панель?
• Как подключить 277/480В, 1-фазную и 3-фазную главную сервисную панель?
• Как подключить 347/600В, 1 и 3-фазную главную сервисную панель?
• Как подключить подпанель? Установка главных зажимов для 120В/240В
• Как подключить панель для спа для горячей ванны с 2П УЗИП и автоматом
• Однофазная электроустановка в доме – NEC и IEC
• Трехфазная электроустановка в доме – NEC и IEC
• Как подключить однофазный кВтч счетчик – 120В/240В
• Как подключить трехфазный счетчик? 120/208/240/277/347/480/600В

Проводка Умных / Стандартных УЗИП и автоматов

• Как подключить 1-полюсный автомат
• Как подключить 2-полюсный автомат
• Как подключить 3-полюсный автомат
• Как подключить 1-полюсный УЗИП
• Как подключить 2-полюсный УЗИП
• Как подключить 3-фазный 3-полюсный УЗИП
• Как подключить тандем-автомат
• Как подключить УЗИП автоматические выключатели
• Как подключить АФДИ автомат

Проводка Умных / Общих розеток и УЗИП/АФДИ розеток

• Как подключить розетку? Схемы проводки розеток
• Как подключить УЗИП розетку?
• Как подключить 3-х путевой комбинированный выключатель и заземленную розетку?
• Как подключить 15А – 125В розетку – NEMA 5-15
• Как подключить 20А – 125В розетку – NEMA 5-20
• Как подключить 15А – 250В розетку – NEMA 6-15
• Как подключить 20А – 250В розетку – NEMA 6-20
• Как подключить 50А – 125/250В розетку – NEMA 14-50

Проводка выключателей

• Как подключить SPST как 2-х путевой выключатель?
• Как подключить SPDT как 3-х путевой выключатель?
• Как подключить DPST? Проводка DPST
• Как подключить DPDT? Проводка DPDT
• Как подключить двойной выключатель? 2-пост, 1-путь – IEC и NEC
• Как подключить 4-путевой выключатель (NEC) или промежуточный как 3-путевой (IEC)?
• Как подключить автоматический и ручной переключатель – (1 и 3 фазы)

Размер автоматов, проводов и панелей

• Как определить размер щита, панелей и распределительных щитов?
• Как определить правильную емкость подпанели?
• Как найти правильный размер провода для 100А сервиса 120В/240В панели?
• Как определить размер автоматического выключателя?
• Как найти правильный размер провода и кабеля в метрической и имперской системах
• Как определить размер автомата и проводов в AWG с ЗЗП для нагрузки?
• Как определить размер входных проводов и фидерных кабелей?
• Как определить размер фидерных проводников с защитой от перегрузки
• Как определить размер групповых проводников с защитой?
• Как определить размер заземляющего проводника (EGC)?
• Как определить размер заземляющего электродного проводника (GEC)?
• Как определить размер главного соединительного перемычки (MBJ)?
• Как определить размер двигателей FLC, ЛС, Напряжение, Размер автомата и Размер провода
• Какой правильный размер провода для 100А автомата и нагрузки?
• Какой правильный размер провода для 15А автомата и розетки?
• Какой подходящий размер провода для 20А автомата и розетки?

Определение количества автоматов/розеток в цепи

• Как определить количество автоматических выключателей в щитовой панели?
• Как найти количество розеток на одном автомате?
• Как найти номинал напряжения и тока выключателя, вилки, розетки и рецептакла
• Как рассчитать количество люминесцентных ламп в финальной подцепи?
• Как рассчитать количество ламп накаливания в финальной подцепи?
• Как определить количество осветительных групповых цепей?
• Как определить количество групповых цепей? – 3 способа
• Как найти количество светильников на одном автомате?

Общие руководства по установке проводки:

• Как переключить электрический водонагреватель между 120В и 240В?
• Как подключить термостат 120В водонагревателя – Несимультанеус?
• Как подключить термостат 240В водонагревателя – Непрерывный?
• Как подключить 3-фазный симультанеус термостат водонагревателя?
• Как подключить двойной таймер для 120В/240В цепей – ON/OFF задержка
• Как подключить таймер ST01 с реле и контактором для 120В/240В моторов?
• Как подключить мультифункциональный таймер ON/OFF задержки для 120В/240В моторов?
• Еще больше руководств по жилой проводке