Auswuchten elektrischer Lasten

Das Ausgleichen von elektrischen Lasten ist ein wichtiger Teil beim Auslegen der Schaltungen in einem Haushaltsverdrahtungssystem. Es wird normalerweise von Elektrikern durchgeführt, wenn ein neues Service-Panel (Unterbrecherkasten) installiert wird, ein Haus umverdrahtet wird oder während eines Umbaus mehrere Schaltkreise hinzugefügt werden. In einfachen Worten, eine elektrische Wartungstafel hat zwei Seiten, und das Ausgleichen der Last besteht darin, die Kreise gleichmäßig zwischen den zwei Seiten zu teilen, so dass die Last oder die Leistungsaufnahme auf beiden Seiten ungefähr gleich ist. Eine ungleichmäßige Belastung tritt auf, wenn auf der einen Seite der Platte wesentlich mehr Energie aufgenommen wird als auf der anderen. Dies kann zu einer Überhitzung der elektrischen Komponenten und möglicherweise zu einer Überlastung der Schalttafel führen.

Elektrische Service-Grundlagen

Die meisten Häuser haben eine Art von elektrischen Service genannt Einphasen-, Drei-Draht . Der Dienst kommt von dem Versorgungsunternehmen über zwei ungeerdete ("heiße") Drähte, die jeweils 120 Volt tragen, plus einen einzelnen geerdeten ("neutralen") Draht. Die Drähte verbinden sich mit dem Servicepanel des Hauses, und jeder Hitzdraht liefert 120 Volt Strom an eine der zwei heißen Sammelschienen in dem Panel. Die Leistungsschalter für die verschiedenen Haushaltsstromkreise ( Verzweigungsschaltungen genannt ) rasten in das Schaltfeld ein und verbinden sich elektrisch mit einer oder beiden der heißen Sammelschienen. Ein einpoliger Leistungsschalter wird nur an eine Sammelschiene angeschlossen und versorgt einen Stromkreis mit 120 Volt. Ein zweipoliger Unterbrecher ist mit beiden Sammelschienen verbunden und liefert 240 Volt an einen Stromkreis. Wie die Versorgungsleitungen hat jede Verzweigungsschaltung einen oder zwei heiße Drähte und einen neutralen Draht. Die elektrische Energie verlässt das Paneel entlang der Heizdrähte und kehrt zum Paneel am Neutralleiter zurück. Von dort gelangt der Strom über den Versorgungsdienst-Neutral wieder in das Versorgungsnetz.

Stromkreis Stromstärke

Jeder Leistungsschalter hat eine Stromstärke, die die maximale Last angibt, die der Stromkreis bewältigen kann, bevor der Leistungsschalter abschaltet, um Schäden durch Überlast zu vermeiden. Einpolige Schalter sind normalerweise für 15 oder 20 Ampere ausgelegt. Zweipolige Unterbrecher reichen typischerweise von 30 bis 50 Ampere oder mehr. Die Stromstärke ist der Hauptfaktor, der zum Ausgleich der Lasten im Servicepanel verwendet wird. Ein anderer Faktor ist die Art der elektrischen Ausrüstung (Gerät, Steckdosen, Beleuchtung usw.), die von den Stromkreisen bedient wird und wenn diese Ausrüstung typischerweise verwendet wird. Zum Beispiel läuft ein Kühlschrank 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr und benötigt die meiste Energie, um seinen Kompressormotor anzustarren. Im Gegensatz dazu hat ein Hausventilator (Dachventilator) eine relativ konstante Leistung und wird nur bei warmem Wetter und normalerweise nachts oder früh am Morgen verwendet.

Schaltungsbilanz

Um zu verstehen, wie das Auswuchten funktioniert, stellen Sie sich vor, dass Sie zwei 120-Volt-Stromkreise mit einpoligen Unterbrechern haben. Eine Schaltung liefert einen Kühlschrank, der 8 Ampere zieht; Die andere Schaltung liefert eine Gefriertruhe, die 7 Ampere zieht. Beide Geräte laufen das ganze Jahr über. Um die Belastung der beiden Stromkreise auszugleichen, sollten sich die Leistungsschalter auf verschiedenen heißen Stromschienen oder "Beinen" des Service-Panels befinden. Auf diese Weise heben sich die Stromstärken der beiden Stromkreise gegenseitig auf, wenn die Stromversorgung zum Netzgerät im Neutralleiter zurückkehrt. In diesem Fall wäre der Strom am Neutralleiter 1 Ampere: 8 - 7 = 1. Wenn beide Geräte 8 Ampere ziehen, wäre der Strom am Neutralleiter 0. Das Ziel ist es, dass der Strom auf dem Neutralleiter so niedrig wie ist möglich-für Sicherheit, Energieeffizienz und andere Gründe (das ist ein großes Thema für einen anderen Artikel).

Auf der anderen Seite würden sich die Lasten der Geräte addieren, wenn Sie beide Schaltkreise auf dem gleichen Schenkel des Schaltschranks platzieren, was dazu führt, dass 15 Ampere Strom auf den Neutralleiter zurückkehren. Das wäre eine unausgewogene Last und wird vorzugsweise vermieden.

Unterbrecherplatzierung

Das Bein oder die Beine, von denen jeder Stromkreis abzieht, hängt davon ab, wo der Schalter in der Schalttafel sitzt. Bei den meisten Paneelen wechseln die Unterbrecherschlitze auf jeder Seite des Paneels zwischen den heißen Sammelschienen (Beinen). Wenn sich zwei einpolige Leistungsschalter auf der gleichen Seite befinden und übereinander gestapelt sind, verbinden sie sich mit verschiedenen Beinen. Wenn sie auf der gleichen Seite sind, aber einen Schlitz dazwischen haben, werden sie sich mit demselben Bein verbinden. Zweipolige Schalter nehmen zwei benachbarte Schlitze auf und verbinden sich mit beiden Beinen. Jedes Bein liefert 120 Volt für insgesamt 240 für die Schaltung. Aus diesem Grund werden zweipolige Leistungsschalter automatisch ausgeglichen, unabhängig davon, wo sie sich auf der Schalttafel befinden. Wenn Sie also Stromkreise für das Haus verlegen, ist es das Ziel, ungefähr gleiche Stromstärke auf beiden Seiten des Panels zu haben.

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