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로드 센터, 패널보드 및 배전반의 크기는 어떻게 지정합니까?

NEC 및 IEC에 따른 로드 센터, 패널보드, 배전반 및 소비자 장치 크기 조정

계획은 모든 전기 배선 프로젝트의 최우선 순위이며 정확한 계산을 기반으로 한 적절한 추정 및 분석은 주거용 또는 상업용 응용 프로그램에서 배전 시스템을 설계 및 설치하는 동안 필수입니다. . 적절하게 결정된 로드 센터와 패널 보드의 크기가 현재와 미래의 로드(있는 경우)를 안전하고 원활하게 운반하고 처리하기 때문입니다.

이렇게 하면 NEC 및 IEC 또는 기타 해당 지역 코드에 따라 로드 센터와 배전반의 크기를 적절하게 조정해야 합니다. 플러그 및 콘센트의 등급 등). 오늘의 단계별 가이드에서는 해결된 예를 통해 NEC 및 IEC에 따라 올바른 크기의 배전반(부하 센터, 배전반 또는 회로 차단기 패널)을 선택하는 방법을 보여줍니다.

패널보드, 로드 센터 및 배전반 또는 소비자 장치

로드 센터, 패널 보드, 배전반 또는 소비자 장치와 같은 동일한 용어에 대해 다른 용어가 사용됩니다. 간단히 말해서, 배전반 또는 배전반은 조명점 및 최종 회로와 같은 부하점에 다양한 전력을 안전하게 제어하고 분배하는 데 사용되는 회로 차단기와 같은 여러 보호 장치의 조합입니다.

이전 게시물에서 이미 자세히 논의했으며 단계별 자습서로 이동하겠습니다. 다음 예를 사용하여 주 회로 차단기의 부하 용량을 결정할 수도 있습니다. 뿐만 아니라 가정의 전체 전기 부하를 계산하는 데 사용할 수 있습니다. .

패널 보드 및 로드 센터의 크기를 지정하는 방법은 무엇입니까? 120/240V – NEC?

가정용 미국의 일반적인 전압 레벨은 120V 및 240V 단상입니다. 분할 변압기의 2차측에서 나온 3개의 전선(Hot1은 Black, Hot 2는 Red, Neutral은 White로 식별)이 미터 박스와 메인 서비스 패널(메인 스위치 차단기)로 들어갑니다.

이렇게 하면 단상 배전 시스템에서 사용 가능한 전압은 다음과 같습니다.

다음 그림은 패널 상자의 전체 개요, 서로 다른 도체 간의 전압 수준 및 회로 차단기 수를 보여줍니다.

참고 1: 다음 예는 피상 전력으로 알려진 VA(볼트 x 암페어)를 기반으로 합니다. 주거용 건물의 역률은 거의 1(1)이므로 피상 전력 x 역률 또는 VA x PF와 동일한 유효 또는 실제 전력(와트)을 사용할 수 있습니다. 이 경우 VA의 피상 전력은 W "와트"의 실제 전력과 같습니다.

이제 적절한 크기의 패널보드(로드 센터 또는 배전반)를 결정하기 위해 다음 예를 살펴보겠습니다.

참고 2: 이 예는 북미, 특히 NEC 및 CEC를 따르는 미국 및 캐나다에서 적용 가능한 NEC를 기반으로 합니다. 이 예시 바로 다음에 IEC 및 UK/EU에 대한 다른 예시를 확인하세요.

다음은 주요 서비스 패널 및 향후 로드 포인트 및 120V 및 240V 회로를 위한 공간을 포함한 다양한 부품에 대한 일반적인 개요입니다.

예:

1500피트의 적재 센터 또는 배전반의 올바른 크기 계산 2 (제곱피트) 또는 139.35m 2 (평방 미터) 다음 로드 포인트가 있는 주택 평면도:

해결책:

지하실과 차고가 없는 평면도를 기반으로 NEC 코드 및 관련 테이블을 사용하여 다양한 가전 제품의 정격 전력을 찾아 계산해 보겠습니다.

일반 조명 부하:

가전 제품의 비가전 콘센트를 포함한 최소 일반 조명 부하. 주거용 TV, 테이블 조명 등)은 피트당 3VA입니다. 2 (NEC 표 220.12).

이렇게 하면 1800피트에 대한 일반 조명 부하 2 (예시):

3VA x 1500피트 2 =4500VA =4.5kVA

소형 기기 부하

커피 메이커 및 토스터기와 같은 소형 가전 제품을 위한 주방과 같이 주방에는 최소한 2개의 120V, 20A 소형 가전 제품 회로가 있어야 합니다(NEC Article 210.11(C)(1)). . 이 회로의 정격은 1.5kVA여야 합니다(NEC Article 220.52(A). 이러한 방식으로 소형 가전제품은 주어진 예제 하우스에서 부하를 받습니다.

2 x 1500VA =3000VA =3kVA

세탁 회로

세탁소에는 최소한 하나의 120V, 20A 회로가 있어야 합니다(NEC Article 210.11(C)(2)). 세탁 회로의 최소 VA 정격은 1.5kVA여야 합니다. (NEC Article 220.52(B). 이렇게 하면 세탁 구역의 정격 하중:

1500VA =1.5kVA

이렇게 하면 세탁 회로 등급을 포함한 전체 일반 조명 및 소형 가전제품:

일반 조명 및 소형 가전 제품의 합계 =4.5kVA + 3kVA + 1.5kVA =9kVA

수요율

모든 전기 제품은 한 번에 작동하지 않는다는 것을 알고 있습니다. 즉, 온도에 따라 하나만 전기 히터 또는 냉장고로 사용할 수 있습니다. 마찬가지로 전기 다리미, 온수기, 조명, 팬 등과 같은 모든 장비가 항상 켜져 있는 것은 아닙니다. 이러한 이유로 처음 3kVA는 100%로 평가되고 나머지 부하는 35%의 수요 계수로 평가될 수 있습니다( NEC 표 220.42). 이렇게

일반 조명 및 소형 가전 제품의 총 합계 =3kVA + 2.1kVA =5.1kVA

큰 기기 부하

높은 전력 등급 예:연속 및 비연속 작동이 있는 대형 기기는 다르게 취급해야 합니다. 위의 예에는 다음과 같은 고전력 정격 기기가 있습니다.

위에서 이미 언급했듯이 에어컨이나 전기 히터를 동시에 사용할 수 있습니다. 즉, 온도에 따라 하나의 기기만 작동하면 됩니다. 이 경우 더 높은 등급의 기기를 고려해야 합니다(NEC® Article 220.82(C)). 이 예에서는 전기 히터(7.2kVA)의 정격이 에어컨(6kVA)보다 크므로 히터(예:7.2kVA)를 고려할 것입니다.

다른 기기에 비해 매우 불연속적인 단시간 사용으로 전기레인지를 제외한 나머지 기기는 100% 정격이어야 합니다. 7.2kW 전기 히터의 허용 수요 계수는 5.76kW입니다(NEC 표 220.55). 우리는 역률이 단위 즉 "1"이라고 가정했습니다. 여기서 피상 전력 =실제 전력 예:kVA =kW. 이런 식으로;

대형 정격 기기의 순 총계 =8.4kVA + 5.76kVA + 3.6kVA =17.76kVA

기타 하중

예제에 제공된 기타 하중은 다음과 같습니다.

순 기타 정격 하중 =1.2kVA + 0.96kVA =2.16kVA

총 로드

로드 포인트 kW 또는 kVA 정격
일반 조명, 세탁 및 작은 짐 5.1kVA
대용량 기기의 순 부하 17.76kVA
기타 기기 부하 2.16kVA
총 로드 25.02kVA

필요한 서비스

미국에서 주거용 주택에 공급되는 일반적인 공급 전압 레벨은 120V/240V입니다. 따라서 다음 공식을 사용하여 필요한 서비스(암페어의 경우)를 결정하기 위해 최고 수준의 전압을 사용할 수 있습니다.

I =P / V

위치:

값 넣기;

I =25.02kVA / 240V

I =104.25A

필요한 서비스가 105A임을 의미합니다. 하지만 미래 확장성과 안전 요소도 추가해야 합니다.

향후 로드:

향후 확장을 위해 최소한 두 개의 분기 회로 공간을 추가하는 것이 중요합니다. 최소 10A 공간마다 최소 2개의 차단기를 추가해야 합니다(예:2 x 10A = 20A).

총 암페어 =20A + 104.25A = 124.25A

안전 요소

회로 차단기와 부하 센터에서의 작동이 온도 상승의 영향을 받으므로 총 암페어에 20%의 안전 계수를 추가하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 암페어 단위의 총 전류:

순 총 암페어 =20% + 124.25A = 149A

적합한 로드 센터 또는 배전반 크기 = 150A

위의 계산을 기반으로, 적합한 하중 센터 크기 또는 패널보드 는 150A입니다. 계산된 값에 가장 가까운 값입니다.

확대하려면 이미지를 클릭하세요.

관련 게시물:

배전반 크기는 어떻게 조정합니까? 3상, 400V – IEC

다음 예에서는 IEC 규칙을 따르는 국가에서 주로 적용되는 3상 400V 배전반의 올바른 크기를 계산하는 방법을 보여줍니다. 영국, EU 및 이전 영국 식민지.

예: 

가정의 예상 총 부하가 50kVA인 경우 3상 배전반의 올바른 크기는 얼마입니까? 부하는 단상 및 삼상 시스템(400V &230V AC)의 조합으로 에어컨, 냉장고, 전기레인지, 워터펌프, 세탁기, 일반 조명 등을 포함합니다. 역률 0.9를 고려하십시오.

해결책:

우선 3상 전류 공식을 사용하여 필요한 암페어를 찾습니다.

P =√3 x V  x I x Cos Ф

I =P / √3  x V x Cos Ф

값 입력:

I =50kW x / √3  x 400V x 0.9

I =80.18A

수요 또는 다양성 요인:

일반 다이버시티 계수는 f 연결된 부하의 80%입니다(자세한 내용은 IEC 60439 참조). 이 경우

80% x 80.18A =64.15A .

향후 확장:

안전율에 대한 일반적인 경험 법칙은 20%입니다. 따라서 필요한 경우 추가할 수도 있습니다.

20% x 64.15A =76.98A

안전 요소

안전율의 최소 안전 범위는 20-25%입니다. 따라서 다음과 같이 계산된 부하 전류 값에 추가합니다.

25% x 76.98A =96.22A

이제 MCCB의 사용 가능한 가장 가까운 표준 등급은 100A입니다. 50kW 부하를 처리하기에 적합한 크기인 삼상 400V 배전반용입니다.

관련 게시물:

소비자 단위의 크기는 어떻게 정합니까? 단상, 230V – IEC

다음 예는 주거용 부하를 처리하기 위해 단상 230V AC 소비자 장치 또는 차고 장치 및 관련 MCB/MCCB의 올바른 크기를 찾는 방법을 보여줍니다.

예: 

가정의 예상 총 부하가 12kVA인 경우 단상 소비자 장치의 적절한 크기를 찾으십시오.

해결책:

일반적으로 일반 부하 주택의 역률은 단위 "1"로 간주됩니다. 이런 식으로 kVA =kW의 총 부하는 역률이 없기 때문에 피상 전력이 실제 전력(와트)과 같습니다.

이제, 먼저 단상 회로의 전류(암페어)의 일반 공식을 사용하여 부하 전류를 계산해야 합니다.

우선 3상 전류 공식을 사용하여 필요한 암페어를 찾습니다.

P =  V  x I x Cos Ф

I =P / V x Cos Ф

값 입력:

I =12kW x / 230V x 1

I =52.17A

수요 또는 다양성 요인:

일반 다이버시티 계수는 연결된 부하의 80%입니다(IEC 60439의 부하 유형에 따라 적절한 %를 선택할 수 있음). 이 경우

80% x 52.17A =41.74A

향후 확장:

안전율에 대한 일반적인 경험 법칙은 20%입니다. 따라서 필요한 경우 추가할 수도 있습니다.

20% x 41.74A =50A

안전 요소

안전율의 최소 안전 범위는 20-25%입니다. 따라서 다음과 같이 계산된 부하 전류 값에 추가합니다.

25% x 50A =62.5A

이 방법으로 단상 230V 소비자 장치에 대해 63A인 MCCB의 가장 가까운 표준 사용 가능한 정격을 선택할 수 있습니다. 계산에 따르면 이 63A MCB 또는 MCCB 주거용 주택에서 12kW 부하를 처리하기에 적합한 크기입니다.

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