Load Center vs Panelboard: The Engineer’s Selection Guide (With NEC Requirements)

ما الذي فاتك؟ والأهم من ذلك، كيف تختار بين مركز التحميل ولوحة التوزيع حتى لا يحدث هذا مرة أخرى؟

الإجابة ليست في تصنيف الجهد أو فرق السعر. إنها مدفونة في المادة 408 من NEC، ومتطلبات قائمة UL 67، وعدد قليل من معايير الاختيار التي تتجاهلها معظم أوراق المواصفات بسهولة. دعنا نصلح ذلك.

مركز التحميل مقابل لوحة التوزيع: الحقيقة القانونية

إليك ما لن يخبرك به موزع الكهرباء الخاص بك: وفقًا لـ NEC المادة 408 و معيار UL 67, ، لا يوجد فرق بين “مركز التحميل” و “لوحة التوزيع”.”

يشير كلا المصطلحين إلى نفس الشيء - مجموعة توزيع مع قضبان توصيل وأجهزة حماية من التيار الزائد مصممة لوضعها في خزانة أو حاوية. تستخدم NEC كلمة واحدة فقط: لوحة التوزيع. يستخدم UL 67 (المعيار الذي يحكم الاختبار والإدراج) نفس المصطلح المفرد. “مركز التحميل” هو مصطلح تسويقي ظهر في أمريكا الشمالية لوصف لوحات التوزيع الأصغر حجمًا والأقل تكلفة التي تباع بشكل أساسي للتطبيقات السكنية.

إذن، إذا كانت متطابقة قانونًا، فلماذا يهم التمييز؟ لأن الاختلافات في البناء المادي و اختلافات قائمة UL تخلق فجوات أداء حقيقية يمكن أن تقتل التثبيت الخاص بك - أحيانًا حرفيًا.

فخ قائمة UL 67 الذي يغفله معظم المهندسين

هنا يصبح الأمر تقنيًا، وحيث تفشل عمليات التثبيت في الفحص.

يسمح UL 67 بنوعين من قوائم لوحات التوزيع:

1. “لوحة التوزيع” (اللوحة فقط، بدون حاوية)
2. “لوحة توزيع مغلقة” (اللوحة + الحاوية تم اختبارها كمجموعة كاملة)

هذا الاختلاف مهم بسبب تصنيفات تيار الدائرة القصيرة. عندما يتم إدراج لوحة توزيع بدون حاوية محددة - فقط اللوحة العارية - فإن UL يمنحها تصنيف تيار دائرة قصر افتراضي يبلغ 10000 أمبير (10 كيلو أمبير) كحد أقصى. هذا كل شيء. لا يهم إذا كانت القواطع الداخلية مصنفة بقدرة قطع 65 كيلو أمبير أو 100 كيلو أمبير. تتوقف المجموعة عند 10 كيلو أمبير.

هذا هو “فخ 10 كيلو أمبير الافتراضي”.”

إذا كان تيار العطل المتاح في المبنى الخاص بك في موقع اللوحة يتجاوز 10000 أمبير (وهو أمر شائع في المباني التجارية القريبة من محول المرافق)، وقمت بتثبيت قائمة “لوحة التوزيع” فقط؟ مخالفة للقانون. يتطلب NEC 110.9 أن يكون لجميع المعدات تصنيف قطع على الأقل يساوي الحد الأقصى لتيار العطل المتاح.

يمكن إدراج لوحات التوزيع المغلقة - تلك التي تم اختبارها مع خزائنها المحددة - لتصنيفات تيار دائرة قصر أعلى بكثير (22 كيلو أمبير، 42 كيلو أمبير، 65 كيلو أمبير، أو أكثر) لأن المجموعة بأكملها تم اختبارها كنظام. عادةً ما يتم إدراج مراكز التحميل، كونها وحدات أصغر تركز على المساكن، على أنها لوحات توزيع مغلقة ولكنها نادرًا ما تتجاوز تصنيفات 22 كيلو أمبير.

برو-نصيحة #1: قبل تحديد أي لوحة توزيع أو مركز تحميل، تحقق من نوع قائمة UL. ابحث عن “لوحة توزيع مغلقة” على الملصق إذا كنت بحاجة إلى تصنيفات أعلى من 10 كيلو أمبير، واحسب دائمًا تيار العطل المتاح وفقًا لـ NEC 110.24 (أ) - وهو مطلوب في جميع المساكن باستثناء المساكن المكونة من عائلة واحدة واثنتين على أي حال.

ما وراء ورقة المواصفات: 6 معايير اختيار حقيقية

انسَ جداول المقارنة التي تسرد فقط الجهد والتيار. فيما يلي العوامل التقنية التي تحدد بالفعل ما إذا كان التثبيت الخاص بك يجتاز الفحص ويخدم المبنى طوال عمره التصميمي.

1. تركيب القاطع: الفرق في التثبيت بمسامير

تستخدم مراكز التحميل قواطع توصيل حصريًا. يمكنك تثبيتها على ناقل الحركة - بسرعة وسهولة ورخيصة. توفر لوحات التوزيع كلاً من التوصيل و قواطع التثبيت بمسامير.

لماذا هذا مهم؟ الاهتزاز والتغذية الخلفية وسلامة الاتصال.

تعمل قواطع التوصيل بشكل جيد في الأقبية السكنية الهادئة. انقل تلك اللوحة إلى مصنع صناعي به ضواغط تهز المبنى، أو انشرها للتغذية الخلفية للطاقة الشمسية؟ مشاكل. يتناول NEC 408.36 (D) هذا الخطر مباشرة: “يجب تأمين أجهزة الحماية من التيار الزائد من نوع التوصيل ... التي يتم تغذيتها للخلف ... في مكانها بواسطة أداة تثبيت إضافية تتطلب شيئًا آخر غير السحب لتحرير الجهاز.”

لقد رأينا عمليات تثبيت حيث لم يتم تأمين قواطع الطاقة الشمسية التي يتم تغذيتها للخلف بشكل صحيح - فقط مثبتة بالاحتكاك بمشابك التوصيل القياسية. الفحص الأول؟ علامة حمراء. يمكن سحب القاطع حرفيًا من ناقل الحركة أثناء تنشيطه، مما يعرض 240 فولت مباشر قضبان الحافلات.

تقضي قواطع التثبيت بمسامير على هذا الخطر. يتم تثبيت القاطع مباشرة بناقل الحركة باستخدام أدوات تثبيت ميكانيكية. لا يمكن أن يهتز الاتصال بشكل فضفاض، ولا يمكن سحبه عن طريق الخطأ، ويوفر قدرة فائقة على حمل التيار للدوائر ذات الأمبير العالي. هذا هو السبب في أن لوحات التوزيع - خاصة تلك المصنفة فوق 225 أمبير - تستخدم بشكل متزايد البناء المثبت بمسامير.

برو-نصيحة رقم 2: بالنسبة لأي تطبيق يتم تغذيته للخلف (الطاقة الشمسية، المولد، تخزين الطاقة)، تحقق من امتثال NEC 408.36 (D). في حالة استخدام قواطع التوصيل، تعني “أداة التثبيت الإضافية” عادةً مجموعة تثبيت محددة من الشركة المصنعة. إذا لم يرها المفتش، فسيتم وضع علامة عليك.

2. الجهد والطور: الخط الفاصل ثلاثي الأطوار

هذا هو أوضح توقف صعب بين مراكز التحميل ولوحات التوزيع.

مراكز التحميل: 240 فولت كحد أقصى، أحادي الطور فقط.

لوحات التوزيع: حتى 600 فولت (أو أعلى مع تصميمات خاصة)، أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار.

إذا كانت حسابات التحميل الخاصة بك تتضمن أي معدات ثلاثية الأطوار - التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية، والأدوات الآلية، والمحركات الكبيرة، ووحدات توزيع الطاقة في مراكز البيانات - فقد اختفى خيار مركز التحميل. أنت بحاجة إلى لوحة توزيع. لا توجد طريقة للالتفاف حول هذا.

حتى في التطبيقات أحادية الطور، يهم الجهد. يتطلب مبنى تجاري 208Y/120 فولت (شائع في المساحات متعددة المستأجرين المزودة من خدمة المرافق ثلاثية الأطوار) لوحة توزيع، وليس مركز تحميل 120/240 فولت. إنها غير متوافقة كهربائيًا.

3. سقف الأمبير: حيث تتوقف مراكز التحميل

يبلغ الحد الأقصى لمراكز التحميل 400 أمبير. معظمها 200 أمبير أو أقل.

تتدرج لوحات التوزيع من 100 أمبير إلى 1200 أمبير (مع تولي لوحات المفاتيح زمام الأمور فوق ذلك).

إليك الفخ: تصنيف مركز التحميل 400 أمبير هو تصنيف ناقل الحركة, ، وليس سعتك القابلة للاستخدام. يتطلب NEC 215.2 (أ) ألا تقل سعة وحدة التغذية عن الحمل غير المستمر بالإضافة إلى 125 بالمائة من الحمل المستمر. يتطلب NEC 408.36 ألا يتجاوز جهاز الحماية من التيار الزائد الذي يحمي لوحة التوزيع تصنيف لوحة التوزيع.

إذن، إذا كان لديك حمل مستمر 300 أمبير (شائع في المباني التجارية التي بها إضاءة وتدفئة وتهوية وتكييف على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع)، فإن الحد الأدنى للحساب الخاص بك هو:

300 أمبير × 1.25 = 375 أمبير، الحد الأدنى لحجم القاطع/المغذي.

يجب أن يكون القاطع الرئيسي لمركز التحميل الخاص بك (400 أمبير) بحجم 375 أمبير أو 400 أمبير. ولكن هنا تكمن المشكلة: إذا استخدمت قاطعًا رئيسيًا بقدرة 400 أمبير على ناقل (bus) بقدرة 400 أمبير، فقد استهلكت كامل تصنيفك لمجرد حماية الحمل المستمر بشكل صحيح. أضف أي حملاً غير مستمر، وستتجاوز السعة.

الحل الصحيح؟ حدد لوحة توزيع (panelboard) بتصنيف ناقل (bus) 600 أمبير أو 800 أمبير. عندها سيكون لديك مساحة لكل من القاطع الرئيسي 375-400 أمبير و والنمو المستقبلي.

هذا يقودنا مباشرة إلى المفهوم التالي...

4. قابلية التوسع: مشكلة السنتين الكاملة

مراكز التحميل لديها سعة ثابتة.. عدد الفراغات هو ما تشتريه - عادةً 12 أو 20 أو 24 أو 30 أو 40 فراغًا. بمجرد أن تمتلئ، فقد امتلأت. خيارك الوحيد هو لوحة فرعية أو استبدال كامل.

لوحات التوزيع (Panelboards) معيارية (modular).. يمكن توسيع العديد من لوحات التوزيع التجارية بأقسام إضافية، أو تصميمها منذ البداية مع مساحة للقواطع المستقبلية.

إليك السيناريو الذي نراه باستمرار: يبدأ مبنى تجاري صغير بمركز تحميل 200 أمبير، 30 فراغًا. يبدو معقولاً - 10 دوائر للإضاءة، و 8 للمآخذ، و 5 للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، و 3 للمعدات المتنوعة. هذا 26 دائرة، تاركًا 4 فراغات للتوسع المستقبلي. عظيم، أليس كذلك؟

السنة الثانية: يريد المستأجر إضافة خزانة خادم (دائرتان مخصصتان)، وتدفئة وتهوية وتكييف هواء (HVAC) مطورة (3 دوائر)، ومحطة شحن EV (دائرة واحدة). هذا 6 دوائر جديدة. لديك 4 فراغات فقط متبقية.

السنة الثالثة: ينتقل مستأجر مختلف، ويحتاج إلى معدات مطبخ تجارية (5 دوائر)، وإضاءة مطورة مع لوحات تعتيم (4 دوائر).

انتهت اللعبة. مشكلة السنتين الكاملة تضرب مرة أخرى.

أنت الآن تسعر استبدال لوحة كاملة (1500 دولار للمواد)، بالإضافة إلى تكاليف تركيب (8-12 ساعة بسعر 125-150 دولارًا / ساعة = 1000-1800 دولار)، بالإضافة إلى تنسيق نافذة إغلاق مع جميع المستأجرين، بالإضافة إلى رسوم التصاريح والتفتيش، بالإضافة إلى تكلفة إحباط المستأجر الذي يتعين عليه الانتظار للحصول على سعة كهربائية.

التكلفة الإجمالية لقرار مركز التحميل “الصديق للميزانية”: $5,000-7,000 في تكاليف الاستبدال في غضون 3 سنوات، مقابل إنفاق 800-1200 دولار إضافية مقدمًا للحصول على لوحة توزيع (panelboard) ذات حجم مناسب مع سعة توسيع.

نصيحة احترافية رقم 3: قاعدة النمو 125٪ (ليست في NEC، ولكن تم اختبارها في المعركة): احسب عدد الدوائر الأولية، واضربها في 1.25، وحدد هذا العدد من الفراغات كحد أدنى. بالنسبة للتطبيقات التجارية مع توقع دوران المستأجرين، استخدم 1.5 × عدد الدوائر الأولية. نعم، سيكون لديك فراغات فارغة في البداية. هذا هو الهدف.

5. التحقق من واقع تصنيف قصر الدائرة

لقد غطينا فخ 10 كيلو أمبير الافتراضي في وقت سابق، ولكن دعنا نكون محددين بشأن سبب أهميته.

يتطلب NEC 110.24 (A) أن يكون لدى جميع التركيبات الصناعية والتجارية (وليس المساكن المكونة من عائلة واحدة واثنتين) الحد الأقصى لتيار العطل المتاح المحسوب و ملحوظ بشكل دائم على معدات الخدمة ولوحات التوزيع. يجب تضمين تاريخ الحساب.

سيتحقق المفتش الخاص بك من ثلاثة أشياء:

1. هل تيار العطل ملحوظ على الجهاز؟ (إذا لم يكن كذلك، ضع علامة رقم 1)
2. هل يتجاوز تصنيف قصر الدائرة للوحة التوزيع تيار العطل المتاح المحدد؟ (إذا لم يكن كذلك، ضع علامة رقم 2)
3. هل جميع القواطع الموجودة بالداخل لديها تصنيفات مقاطعة تساوي على الأقل تيار العطل المتاح؟ (إذا لم يكن كذلك، ضع علامة رقم 3)

مراكز التحميل، بتصنيفاتها النموذجية 10 كيلو أمبير أو 22 كيلو أمبير، تفشل في هذا الاختبار في العديد من المباني التجارية. يمكن أن يكون لخدمة 3000 أمبير تقع على بعد 50 قدمًا من محول 1500 كيلو فولت أمبير تيار عطل متاح بسهولة 35-50 كيلو أمبير في لوحات التوزيع. أصبح مركز التحميل الخاص بك بقدرة 22 كيلو أمبير انتهاكًا للكود.

تحمل لوحات التوزيع المحددة للاستخدام التجاري عادةً تصنيفات قصر دائرة 42 كيلو أمبير أو 65 كيلو أمبير أو 100 كيلو أمبير - تتطابق مع مستويات تيار العطل الفعلي للمبنى.

6. البيئة والتطبيق: تصنيفات NEMA والظروف الخاصة

مراكز التحميل: NEMA Type 1 (داخلي، مواقع جافة) مع خيارات Type 3R (خارجي، مقاوم للعوامل الجوية) في بعض الأحيان.

لوحات التوزيع: متوفرة في جميع أنواع NEMA بما في ذلك Type 3R و 4 و 4X و 12 (صناعي) وتصنيفات المواقع الخطرة (Class I Div 1/2، Class II، إلخ).

إذا كان تطبيقك يتضمن:

• تركيب خارجي ← أنت بحاجة إلى NEMA 3R كحد أدنى
• مناطق الغسيل / تجهيز الأغذية ← NEMA 4X (ستانلس ستيل)
• صناعي مترب ← NEMA 12
• كيميائي / بتروكيماوي ← لوحة توزيع مصنفة للمواقع الخطرة

مراكز التحميل ليست مصنعة لهذه الظروف. لوحات التوزيع كذلك.

أيضًا، يحظر NEC 408.43 تركيب لوحات التوزيع في وضع “وجه لأعلى أو وجه لأسفل” (أفقيًا مع توجيه الوجه للأعلى / للأسفل). يجب أن تكون عمودية أو أفقية مع توجيه الوجه إلى الحائط. ينطبق هذا على كل من مراكز التحميل ولوحات التوزيع على حد سواء - نذكره لأنه انتهاك شائع عندما تكون المساحة ضيقة ويصبح المثبتون مبدعين بزوايا التركيب.

برو-نصيحة رقم 4: تحقق دائمًا من تطابق تصنيف NEMA مع موقع التثبيت قبل الشراء. لقد رأينا مراكز تحميل غير مقاومة للعوامل الجوية مثبتة في الخارج لأن “تحت مظلة”. هذه المظلة لا توقف المطر أو التكثيف الناتج عن الرياح. لن يهتم المفتش بالمظلة الخاصة بك.

كيفية تحديد الحجم للامتثال (وتجنب العلامة الحمراء)

إليك النهج المنهجي الذي يجتاز الفحص في المرة الأولى.

الخطوة 1: احسب حمولتك الحقيقية (تطبيق قاعدة 125٪ بشكل صحيح)

يعرف معظم المهندسين عن مضاعف 125٪ للأحمال المستمرة عند تحديد حجم الموصلات (NEC 210.19، 215.2). ما يفوتهم هو ذلك نفس المضاعف يؤثر على اختيار لوحة التوزيع من خلال الترابط بين NEC 215.3 و 408.36.

NEC 215.2 (A) (1) تنص على: “يجب ألا تقل سعة موصل المغذي ... عن الحمل غير المستمر بالإضافة إلى 125 بالمائة من الحمل المستمر.”

NEC 408.36 تنص على: “يجب حماية كل لوحة توزيع بواسطة جهاز حماية من التيار الزائد ... يجب ألا يتجاوز التصنيف تصنيف لوحة التوزيع.”

إليك كيفية اتصالهم: يتم تحديد حجم موصلات المغذي الخاص بك بنسبة 125٪ من الأحمال المستمرة. يجب حماية هذه الموصلات بواسطة OCPD (قاطع رئيسي). لا يمكن أن يتجاوز OCPD تصنيف لوحة التوزيع. لذلك،, يجب أن يستوعب ناقل لوحة التوزيع الخاص بك الحمل المعدل بنسبة 125٪, ، وليس فقط الحمل المتصل الفعلي.

الحمل المستمر تم تعريفه في NEC Article 100: “الحمل الذي من المتوقع أن يستمر فيه الحد الأقصى للتيار لمدة ثلاث ساعات أو أكثر.” وهذا يشمل:

• الإضاءة في المباني التجارية (تعمل طوال اليوم)
• أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في الأماكن المشغولة باستمرار
• معدات التبريد
• شحن المركبات الكهربائية (يتطلب NEC 625.42 صراحةً معاملة الحمل المستمر)
• أحمال الخوادم/البيانات

الحساب:

لنفترض أن لديك:

• أحمال مستمرة: 180 أمبير (إضاءة + تكييف)
• أحمال غير مستمرة: 85 أمبير (مآخذ، معدات عرضية)

الحد الأدنى لحساب وحدة التغذية/لوحة التوزيع:

• (180 أمبير × 125%) + (85 أمبير × 100%) = 225 أمبير + 85 أمبير = 310 أمبير كحد أدنى

أنت بحاجة إلى لوحة توزيع بقدرة لا تقل عن 350 أمبير أو 400 أمبير (أقرب حجم قياسي أعلى وفقًا لـ NEC 240.6). مركز تحميل 200 أمبير يفشل في هذا الشرط حتى قبل أن تتحدث عن التوسع المستقبلي.

استثناء: إذا كنت تستخدم أجهزة حماية من التيار الزائد مصنفة بنسبة 100% (نادرة، مكلفة، مدرجة صراحةً للخدمة المستمرة بكامل طاقتها)، فيمكنك تحديد الحجم بنسبة 100% من الأحمال المستمرة. ولكن تحقق من NEC 210.19(A)(1) الاستثناء و 215.2(A)(1) الاستثناء رقم 1 - يتطلب ذلك إدراج المجموعة بأكملها (اللوحة + القاطع) للتشغيل بنسبة 100%. مركز التحميل المتوسط الخاص بك ليس كذلك.

اختيار خاطئ لمنحنى قاطع الدائرة المصغر (MCB) هو سبب شكاوى التعثر المزعجة. طابق المنحنى مع الحمل. بالنسبة للمطابخ التجارية، افترض أن جميع معدات الطهي مستمرة. حتى إذا لم يكن المطعم مفتوحًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، فإن حسابات حمل NEC للطهي التجاري تعامله على أنه حمل مستمر وفقًا للجدول 220.56. يفاجئ هذا الكثير من المصممين عندما يعود حساب لوحة المطبخ 200 أمبير بحد أدنى 260 أمبير بعد مضاعف 125%.

الخطوة 2: تحديد تيار العطل المتاح

NEC 110.9: “يجب أن يكون للمعدات المخصصة لقطع التيار عند مستويات الأعطال تصنيف قطع مساوٍ على الأقل لأقصى تيار دائرة قصر متاح عند نقطة تطبيقها.”

NEC 110.24(A): “يجب وضع علامة على أقصى تيار عطل متاح... في الموقع على... معدات الخدمة... في المباني أو الهياكل التي يتم تزويدها بواسطة وحدات التغذية أو الدوائر الفرعية.” (استثناءات للمساكن المكونة من عائلة واحدة واثنتين.)

يجب عليك احسب هذا. إنه ليس اختياريًا للعمل التجاري/الصناعي.

كيفية الحصول على الرقم:

1. اسأل شركة المرافق: ستوفر معظم شركات المرافق بيانات تيار العطل المتاحة لنقطة الخدمة. توقع 5-10 أيام عمل للطلب.
2. احسب من بيانات المحولات: إذا كان لديك حق الوصول إلى لوحة اسم المحول (تصنيف kVA، مقاومة %Z)، فيمكنك حساب تيار العطل باستخدام:تيار العطل (أ) = (محول kVA × 1000) / (√3 × الجهد × %Z/100)مثال: محول 500 كيلو فولت أمبير، 480 فولت، مقاومة 3.5%:

   تيار العطل = (500,000) / (1.732 × 480 × 0.035) = 17,182 أمبير عند ثانوي المحول

   ينخفض هذا مع المسافة بسبب مقاومة الموصل، ولكن في لوحة التوزيع الأولى، افترض 80-90% من هذه القيمة.

3. استخدم حاسبات تيار العطل: تقدم IEEE والعديد من الشركات المصنعة أدوات حساب.

بمجرد حصولك على هذا الرقم، قارنه بتصنيف دائرة القصر للوحة التوزيع الخاصة بك. إذا كان تصنيف لوحة التوزيع أقل من تيار العطل المتاح، فلديك ثلاثة خيارات:

• الخيار أ: حدد لوحة توزيع ذات تصنيف أعلى (42 كيلو أمبير، 65 كيلو أمبير، إلخ.)
• الخيار ب: استخدم الحماية المصنفة على التوالي وفقًا لـ NEC 240.86 (يتطلب مجموعات محددة تم اختبارها)
• الخيار ج: أضف أجهزة تحديد التيار في المنبع

بالنسبة لمعظم التركيبات، الخيار أ هو الأبسط والأكثر موثوقية.

تذكر “فخ 10 كيلو أمبير الافتراضي”: إذا كانت لوحة التوزيع الخاصة بك مدرجة فقط على أنها “لوحة توزيع” (وليست “لوحة توزيع مغلقة”)، وكان تيار العطل المتاح لديك أعلى من 10 كيلو أمبير، فأنت تنتهك NEC 110.9. سيفشل التثبيت في الفحص.

الخطوة 3: التخطيط للنمو (حاسبة ضريبة التوسع)

هذا هو المكان الذي تموت فيه مراكز التحميل - ليس بسبب عدم الكفاءة الفنية اليوم، ولكن بسبب عدم المرونة غدًا.

ضريبة التوسع هي التكلفة الإجمالية لاستبدال المعدات صغيرة الحجم، محسوبة على النحو التالي:

ضريبة التوسع = (تكلفة الاستبدال + تكلفة تركيب العمالة + تكلفة التوقف + رسوم التصريح) ÷ السنوات حتى الاستبدال

مثال واقعي:

السيناريو مبنى مكاتب تجاري بمساحة 3000 قدم مربع، حساب الحمل الأولي: 180 أمبير

الخيار أ: مركز تحميل 200 أمبير

• تكلفة المعدات: 450 دولارًا
• التركيب: 600 دولار
• الإجمالي الأولي: 1,050 دولارًا

الجدول الزمني:

• السنة 0: تم تركيب 26 دائرة، وتبقى 4 مساحات (لوحة 30 مساحة)
• السنة 2: تتطلب تحسينات المستأجر 8 دوائر جديدة - اللوحة ممتلئة + 4 دوائر قصيرة
• تكاليف السنة 2: استبدال بلوحة توزيع 400 أمبير (2,200 دولار) + العمالة (1,500 دولار) + التوقف أثناء ساعات العمل (فقدان الإنتاجية ~ 2,000 دولار) + التصريح (180 دولارًا) = $5,880

التكلفة الإجمالية لمدة 5 سنوات: $1,050 + $5,880 = $6,930

ضريبة التوسع: 5,880 دولارًا ÷ سنتان = غرامة 2,940 دولارًا/سنويًا

الخيار ب: لوحة توزيع 400 أمبير مع 42 مساحة

• تكلفة المعدات: 1,850 دولارًا
• التركيب: 950 دولارًا
• الإجمالي الأولي: 2,800 دولارًا

الجدول الزمني:

• السنة 0: تم تركيب 26 دائرة،, 16 مساحة متاحة
• السنة 2: أضف 8 دوائر (الآن 34 دائرة، 8 مساحات لا تزال متاحة)
• السنة الخامسة: إضافة 6 دوائر أخرى (الآن 40 دائرة، مساحتان متاحتان)
• تكاليف السنة الخامسة: $0

التكلفة الإجمالية لمدة 5 سنوات: $2,800

ضريبة التوسع: $0/السنة

القرار: دفع مبلغ إضافي قدره $1,750 لتوفير $4,130 على مدى 5 سنوات. هذا يمثل عائد استثمار 2.4 ضعف على الاستثمار الأولي، دون احتساب الصداع الناتج عن تنسيق الاستبدال أثناء العمليات المشغولة.

نصيحة احترافية #6: اختبار كثافة الدوائر

احسب: المساحة بالمتر المربع ÷ عدد الدوائر

• إذا كانت النتيجة < 100 قدم مربع/دائرة ← احتمال كبير للإضافات المستقبلية. حدد 150% من عدد الدوائر الأولية.
• إذا كانت النتيجة 100-150 قدم مربع/دائرة ← نمو معتدل متوقع. حدد 125% من عدد الدوائر الأولية.
• إذا كانت النتيجة > 150 قدم مربع/دائرة ← كثافة منخفضة، تطبيق مستقر. حدد 110% من عدد الدوائر الأولية (لا تزال هناك حاجة إلى بعض الاحتياطات).

بالنسبة للمكتب الذي تبلغ مساحته 3000 قدم مربع مع 26 دائرة: 3000 ÷ 26 = 115 قدم مربع/دائرة ← يقع في فئة النمو المعتدل ← حدد 33 مساحة كحد أدنى (26 × 1.25)، مما يعني أن لوحة بـ 42 مساحة مناسبة.

الخطوة 4: تحقق من متطلبات الجهد والطور

هذه هي أبسط خطوة، لكنها ثنائية - إذا أخطأت فيها، فلن يهم أي شيء آخر.

تطبيقات أحادية الطور:

• سكني: 120/240 فولت (طور منقسم)
• تجاري خفيف التغذية من مرفق أحادي الطور: 120/240 فولت
• مبنى تجاري على مرفق ثلاثي الطور مع لوحة أحادية الطور: 120/208 فولت (مشتق من نظام Wye)

← تعمل مراكز التحميل هنا،, إذا تم استيفاء جميع المعايير الأخرى (السعة، تيار العطل، إلخ.)

تطبيقات ثلاثية الطور:

• 208Y/120V (تجاري شائع)
• 480Y/277V (صناعي، تجاري كبير)
• 600Y/347V (كندي، بعض الصناعات)
• 240V Delta ذو الساق العالية (تجاري قديم، يتم التخلص منه تدريجيًا)

→ مطلوب لوحة توزيع. لا توجد استثناءات.

كيفية التعرف: انظر إلى مدخل خدمة المرافق. عد الموصلات:

• 3 موصلات (2 ساخنة + محايد) = أحادي الطور
• 4 موصلات (3 ساخنة + محايد) = ثلاثي الطور Wye
• 3 موصلات (3 ساخنة، بدون محايد) = ثلاثي الطور Delta

إذا رأيت أربعة أو ثلاثة موصلات في الخدمة، وكنت توزع على الأحمال التجارية، فأنت في منطقة لوحة التوزيع.

تحذير بشأن أنظمة Delta ذات الساق العالية: يتطلب NEC 408.3(F) علامة خاصة: “تحذير الطور ___ لديه ___ فولت للأرض.” (مثال: “تحذير الطور B لديه 208 فولت للأرض” لنظام 240 فولت Delta.) هذه الأنظمة آخذة في التلاشي ولكنها لا تزال موجودة في المباني القديمة. إذا كنت تعمل مع Delta ذات الساق العالية، فتحقق من أن لوحة التوزيع الخاصة بك مصنفة لها، وتأكد من أن موصل الساق العالية ينتهي على الطور الصحيح وفقًا لـ NEC 408.3(E).

الخطوة 5: تحقق Breaker متطلبات النوع

بالإضافة إلى مجرد التوصيل مقابل التثبيت بمسامير، هناك متطلبات محددة لـ NEC:

NEC 408.36(D) - الأجهزة ذات التغذية الخلفية:

“يجب تأمين أجهزة الحماية من التيار الزائد من نوع التوصيل ... التي يتم تغذيتها خلفيًا وتستخدم لإنهاء موصلات الإمداد غير المؤرضة المثبتة في الموقع في مكانها بواسطة أداة تثبيت إضافية تتطلب شيئًا آخر غير السحب لتحرير الجهاز.”

الترجمة: إذا كنت تستخدم قاطع توصيل لتغذية الطاقة في ناقل اللوحة (الربط البيني للطاقة الشمسية، التغذية الخلفية للمولد، مصدر طاقة بديل)، فإن مشابك الاحتكاك القياسية ليست كافية. أنت بحاجة إلى برغي تثبيت أو كتيفة أو أداة تثبيت ميكانيكية أخرى.

لماذا: يحتوي القاطع ذو التغذية الخلفية على جهد الخط على أطراف تحميل القاطع، والتي تكون مكشوفة عند إزالة القاطع من الناقل. بدون أداة تثبيت إضافية، يمكن لشخص ما سحب القاطع عن طريق الخطأ أثناء تشغيله - خطر قوس كهربائي فوري.

يقوم المفتشون بفحص هذا. قم بتركيب مجموعة التثبيت قبل التفتيش.

القواطع المميزة بـ “Line” و “Load”:

يتطلب NEC 110.3(B) التثبيت وفقًا لقائمة الشركة المصنعة ووضع العلامات. إذا تم تمييز القاطع بتعيينات “Line” و “Load”، فأنت لا قم بتغذيته للخلف. نقطة. لم يتم إدراجه لتدفق التيار العكسي.

الحل: استخدم قواطع مصنفة خصيصًا لتطبيقات التغذية الخلفية، أو استخدم قواطع التثبيت بمسامير والتي تكون بشكل عام ثنائية الاتجاه.

الخطوة 6: البيئة والمتطلبات الخاصة بالكود

الفحوصات النهائية قبل الشراء:

NEC 408.43 - الموضع:

“لا يجوز تركيب لوحات التوزيع في وضع الوجه لأعلى أو الوجه لأسفل.”

يجب أن تكون اللوحات رأسية أو أفقية مع توجيه الغطاء نحو سطح رأسي (جدار). هذا يمنع تراكم الحطام ودخول السائل إلى حجرة الناقل. لقد رأينا تركيبات حيث تم تركيب اللوحات أفقيًا على السقف مع توجيه الغطاء لأسفل - استخدام إبداعي للمساحة، ولكن تم وضع علامة عليه على الفور.

NEC 408.4 - دليل الدائرة:

“يجب تحديد كل دائرة وتعديل للدائرة بشكل واضح ومقروء من حيث الغرض أو الاستخدام المحدد والواضح.”

“في المساكن بخلاف المساكن المخصصة لعائلة واحدة أو عائلتين، يجب أن يتضمن التعريف تفاصيل كافية لتمييز كل دائرة عن جميع الدوائر الأخرى.”

“لن تجتاز الملصقات الغامضة مثل ”أضواء“ أو ”مآخذ“ أو ”متفرقات“ الفحص التجاري. أنت بحاجة إلى تفاصيل محددة: ”مناطق إضاءة المكتب الشمالي 1-3“ أو ”منافذ مخصصة لغرفة الخادم“ أو ”وحدة التكييف رقم 2 - السطح"."

"أفضل الممارسات: استخدم آلة صنع الملصقات الاحترافية أو إدراجات الدليل المطبوعة مسبقًا. الأدلة المكتوبة بخط اليد مقبولة تقنيًا ولكنها تعكس بشكل سيئ جودة التركيب.".

"متطلبات المواقع الخطرة:"

"إذا كانت لوحة التوزيع الخاصة بك في موقع خطر من الفئة الأولى أو الثانية أو الثالثة (مصانع كيميائية، معالجة الحبوب، أكشاك الرش، إلخ)، فإن مراكز التحميل القياسية ولوحات التوزيع للأغراض العامة غير مناسبة. أنت تحتاج:"

• "الفئة الأولى القسم 1: لوحة توزيع مقاومة للانفجار أو مطهرة / مضغوطة وفقًا للمادة 501.6 من NEC"
• "الفئة الأولى القسم 2: للأغراض العامة في بعض الحالات، مقاومة للانفجار في حالات أخرى وفقًا للمادة 501.115 من NEC"
• "الفئة الثانية (الغبار): حاويات مقاومة لاشتعال الغبار وفقًا للمادة 502.115 من NEC"

"هذه لوحات توزيع متخصصة، غير متوفرة في تكوينات مركز التحميل.".

"تصنيفات NEMA البيئية:"

"طابق نوع NEMA مع البيئة:"

• النوع 1: "الأماكن الداخلية والجافة (للأغراض العامة)"
• النوع 3R: "الأماكن الخارجية المقاومة للمطر"
• النوع 4: "مانعة لتسرب الماء (غير قابلة للغمر)"
• النوع 4X: "مانعة لتسرب الماء ومقاومة للتآكل (الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألياف الزجاجية)"
• النوع 12: "صناعية ومقاومة للغبار / التنقيط"

“يجب أن تحدد ورقة المواصفات الخاصة بك نوع NEMA المطلوب بشكل صريح. لا تفترض أن ”داخلي" يعني النوع 1 إذا كان الموقع مطبخًا تجاريًا به بخار أو مستودعًا به تعرض لباب علوي للطقس.".

"متى تختار أيهما: المرجع السريع"

"مصفوفة القرار:"

"دراسة الحالة 1: متى يكون مركز التحميل هو الخيار الصحيح"

"المشروع:" "إضافة مرآب / ورشة عمل سكنية بمساحة 1800 قدم مربع"

"الأحمال:"

• "الإضاءة: 12 أمبير (مستمر)"
• "المآخذ (للأغراض العامة): 30 أمبير (غير مستمر)"
• "ضاغط هواء 240 فولت: 20 أمبير (غير مستمر)"
• "لحام 240 فولت: 30 أمبير (متقطع، تيار تدفق عالي)"

حساب:

• "مستمر: 12 أمبير × 125٪ = 15 أمبير"
• "غير مستمر: 30 + 20 + 30 = 80 أمبير"
• "المجموع: 15 + 80 = 95 أمبير"

"الاختيار:" "مركز تحميل 100 أمبير، 20 مساحة، قواطع توصيل"

• "تيار العطل المتاح في الموقع: 6.5 كيلو أمبير (تم التحقق منه مع شركة المرافق)"
• "مركز التحميل مصنف 22 كيلو أمبير (قائمة لوحة التوزيع المغلقة)"
• "التكلفة: 285 دولارًا للمعدات + 450 دولارًا للتركيب =" "735 دولارًا إجماليًا"

النتيجة: "تطبيق مناسب تمامًا. استخدام سكني ثابت، تيار عطل منخفض، بسيط أحادي الطور 120/240 فولت، لا يوجد توسع متوقع (ورشة العمل هي تصميم الحالة النهائية). يوفر مركز التحميل 600-800 دولارًا مقارنة بلوحة توزيع تجارية بدون أي حل وسط في الأداء.".

"دراسة الحالة 2: ضريبة التوسع قيد التنفيذ"

"المشروع:" "مساحة بيع بالتجزئة تجارية بمساحة 2400 قدم مربع في مركز تجاري"

"الأحمال الأولية (السنة 0):"

• "الإضاءة: 45 أمبير (مستمر - LED في جميع الأنحاء)"
• المقابس: 40 أمبير (غير مستمر)
• التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (RTU): 28 أمبير (مستمر)
• اللافتة: 8 أمبير (مستمر)

الحساب الأولي:

• مستمر: (45 + 28 + 8) × 125% = 101.25 أمبير
• غير مستمر: 40 أمبير
• المجموع: 141.25 أمبير ← 150 أمبير كحد أدنى

الاختيار الفعلي: مركز تحميل 200 أمبير، 30 مساحة

• المعدات: [لم تتم الترجمة]
• التركيب: [لم تتم الترجمة]
• المجموع: [لم تتم الترجمة]

التقييم الأولي: “ممتاز! لدينا 150 أمبير محسوبة، ولوحة 200 أمبير، ونستخدم فقط 22 من 30 مساحة. مساحة واسعة.”

السنة الثانية: تحسين المستأجر الأول

المستأجر الجديد يريد تركيب:

• ماكينة إسبريسو تجارية (دائرة مخصصة 20 أمبير)
• تبريد أسفل المنضدة (2 × دوائر 20 أمبير)
• إضاءة مهام إضافية (3 × دوائر 15 أمبير)
• دائرة مخصصة لنظام نقاط البيع (20 أمبير)

الدوائر الجديدة المطلوبة: 7

مشكلة: 22 دائرة + 7 = 29 دائرة. 30 مساحة فقط في اللوحة. بالكاد تتسع.

السنة الثالثة: تحسين المستأجر الثاني

المستأجر يتوسع في الجناح المجاور (نمو الإيجار)، يحتاج إلى:

• مناطق إضاءة ممتدة (4 دوائر)
• مقابس إضافية (3 دوائر)
• وحدة تكييف هواء ثانية للمساحة الموسعة (دائرة واحدة)
• معدات المطبخ (3 دوائر)

الدوائر الجديدة المطلوبة: 11

مشكلة: 29 + 11 = 40 دائرة. اللوحة وصلت إلى الحد الأقصى قبل 10 مساحات.

“ضريبة التوسع” تحين:

• لوحة توزيع جديدة 400 أمبير، 42 مساحة: [لم تتم الترجمة]
• إزالة اللوحة القديمة + التركيب: [لم تتم الترجمة] عمل
• العمل بعد ساعات الدوام (لا يمكن إغلاق البيع بالتجزئة خلال العمل): +[لم تتم الترجمة] علاوة
• التصريح/التفتيش: [لم تتم الترجمة]
• التنسيق/إدارة المشروع: 8 ساعات @ [لم تتم الترجمة]/ساعة = [لم تتم الترجمة]

إجمالي تكلفة الاستبدال: $5,455

إجمالي التكلفة لمدة 3 سنوات: [لم تتم الترجمة] (الأصلية) + [لم تتم الترجمة] (الاستبدال) = $6,655

ما كان يجب تحديده في البداية: لوحة توزيع 400 أمبير، 42 مساحة

التكلفة إذا تم تحديدها بشكل صحيح:

• المعدات: [لم تتم الترجمة]
• التركيب: 950 دولارًا
• المجموع: [لم تتم الترجمة]

ضريبة التوسع: $6,655 – $2,600 = [لم تتم الترجمة] غرامة لاختيار “الخيار الأقل تكلفة”

التكلفة السنوية: [لم تتم الترجمة] ÷ 3 سنوات = [لم تتم الترجمة]/سنة في المال المهدر

الدرس: لأي تطبيق تجاري مع تحسينات محتملة للمستأجر أو تغييرات في الإشغال،, افترض أن النمو سيحدث أسرع مما يتوقع المالك. “مشكلة السنتين الكاملة” حقيقية، و “ضريبة التوسع” مؤلمة.

من العلامة الحمراء إلى الامتثال للكود

المفتش الذي وضع علامة حمراء على تركيب [لم تتم الترجمة] لم يكن صعبًا. كان يفرض NEC 110.9 و 408.36 و 110.24 - نفس أقسام الكود التي تمنع المباني من أن تصبح مخاطر حريق والمعدات من الانفجار في ظل ظروف الأعطال.

الفرق بين الفحص الفاشل والتمرير في المرة الأولى يرجع إلى فهم أن “مركز التحميل مقابل لوحة التوزيع” ليس مجرد مقارنة أسعار. إنه قرار اختيار نظام يتضمن ستة عوامل حاسمة: حساب الحمل مع مضاعف مستمر 125%، وتحديد تيار العطل المتاح، وتخطيط النمو، ومتطلبات الجهد/الطور، ومواصفات نوع القاطع، والامتثال البيئي.

إليك قائمتك المنهجية:

1. احسب الحمل الحقيقي وفقًا لـ NEC 215.2 (مستمر × 125% + غير مستمر × 100%)
2. تحقق من تيار العطل المتاح وقم بمطابقته مع تصنيف الدائرة القصيرة للمعدات (احذر من “فخ 10 كيلو أمبير الافتراضي”)
3. خطط للنمو باستخدام تحليل كثافة الدائرة (منع “مشكلة السنتين الكاملة”)
4. تأكد من متطلبات الطور الواحد مقابل ثلاثة أطوار (توقف صعب لمراكز التحميل عند ثلاثة أطوار)
5. حدد تركيب القاطع الصحيح (تثبيت بمسامير للتغذية الخلفية وفقًا لـ NEC 408.36(D)).
6. طابق تصنيف NEMA مع البيئة وتحقق من متطلبات الموضع NEC 408.43.

احصل على هذه الأمور بشكل صحيح، وسوف يجتاز التثبيت الخاص بك الفحص، ويخدم العمر التصميمي للمبنى، ويتجنب “ضريبة التوسع”.”

ملاحظة أخيرة: قدمت NEC 2023 متطلبات جديدة للوحات التوزيع البديلة. في القسم 408.9. إذا كنت تقوم بتحديث التركيبات الحالية، فلديك الآن قواعد محددة حول متطلبات التقييم الميداني عندما يتجاوز تيار العطل المتاح 10 كيلو أمبير ولا تستخدم قائمة لوحة توزيع مغلقة. لقد ولت أيام تبديل اللوحات بشكل عرضي في الخزائن القديمة - التقييم الميداني من قبل هيئة مؤهلة مطلوب الآن في كثير من الحالات. ضع ذلك في الاعتبار في تكاليف مشروع الاستبدال الخاص بك.

هل أنت مستعد لتحديد معدات التوزيع المناسبة في المرة الأولى؟ تقوم VIOX Electric بتصنيع لوحات توزيع ومراكز أحمال متوافقة مع NEC مع قوائم UL 67 كاملة، وتقييمات تيار العطل المتاحة من 10 كيلو أمبير إلى 100 كيلو أمبير، ودعم فني للتحقق من الامتثال للكود قبل الشراء. اتصل بفريق هندسة التطبيقات لدينا. لمراجعة حسابات الأحمال وإرشادات اختيار اللوحة - لأن اجتياز الفحص لا ينبغي أن يكون مقامرة.