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

چه چیزی را از دست دادید؟ و مهمتر از آن، چگونه بین یک مرکز بار و یک تابلوی برق انتخاب می کنید تا این اتفاق دیگر نیفتد؟

پاسخ در رتبه بندی ولتاژ یا تفاوت قیمت نیست. در ماده 408 NEC، الزامات لیست UL 67 و تعدادی از معیارهای انتخاب که اکثر برگه های مشخصات به راحتی نادیده می گیرند، دفن شده است. بیایید آن را اصلاح کنیم.

مرکز بار در مقابل تابلوی برق: حقیقت قانونی

این چیزی است که توزیع کننده برق شما به شما نمی گوید: مطابق با ماده ۴۰۸ قانون آیین دادرسی مدنی و استاندارد UL 67, ، هیچ تفاوتی بین “مرکز بار” و “تابلوی برق” وجود ندارد.”

هر دو اصطلاح به یک چیز اشاره دارند—یک مجموعه توزیع با باس ها و دستگاه های حفاظتی جریان بیش از حد که برای قرار گرفتن در یک کابینت یا محفظه طراحی شده اند. NEC فقط از یک کلمه استفاده می کند: تابلوی برق. UL 67 (استانداردی که بر آزمایش و لیست نظارت می کند) از همان اصطلاح واحد استفاده می کند. “مرکز بار” اصطلاحی بازاریابی است که در آمریکای شمالی برای توصیف تابلوهای برق کوچکتر و کم هزینه تر که عمدتاً برای کاربردهای مسکونی فروخته می شوند، پدید آمده است.

بنابراین اگر از نظر قانونی یکسان هستند، چرا این تمایز مهم است؟ زیرا تفاوت های ساختاری فیزیکی و تغییرات لیست UL شکاف های عملکردی واقعی ایجاد می کنند که می توانند نصب شما را از بین ببرند—گاهی اوقات به معنای واقعی کلمه.

تله لیست UL 67 که اکثر مهندسان از دست می دهند

در اینجا جایی است که فنی می شود و جایی که نصب ها در بازرسی رد می شوند.

UL 67 دو نوع لیست تابلوی برق را مجاز می داند:

1. “تابلوی برق” (فقط پانل، بدون محفظه)
2. “تابلوی برق محصور” (پانل + محفظه آزمایش شده به عنوان مجموعه کامل)

این تفاوت به دلیل رتبه بندی جریان اتصال کوتاه. مهم است. هنگامی که یک تابلوی برق بدون یک محفظه خاص فهرست می شود—فقط پانل لخت—UL به آن یک رتبه بندی جریان اتصال کوتاه پیش فرض 10000 آمپر (10kA) حداکثر. می دهد. تمام شد. مهم نیست که قطع کننده های داخل برای ظرفیت قطع 65kA یا 100kA رتبه بندی شده باشند. مجموعه در 10kA محدود می شود.

این “تله پیش فرض 10kA” است.”

اگر جریان خطای موجود ساختمان شما در محل پانل از 10000 آمپر بیشتر باشد (در ساختمان های تجاری نزدیک به ترانسفورماتور برق رایج است) و شما فقط یک لیست “تابلوی برق” نصب کرده اید؟ نقض کد. NEC 110.9 ایجاب می کند که تمام تجهیزات دارای رتبه قطع حداقل برابر با حداکثر جریان خطای موجود.

باشند. تابلوهای برق محصور—آنهایی که با کابینت های خاص خود آزمایش شده اند—می توانند برای رتبه بندی های جریان اتصال کوتاه بسیار بالاتر (22kA، 42kA، 65kA یا بیشتر) فهرست شوند زیرا کل مجموعه به عنوان یک سیستم آزمایش شده است. مراکز بار، به عنوان واحدهای کوچکتر متمرکز بر مسکونی، معمولاً به عنوان تابلوهای برق محصور فهرست می شوند اما به ندرت از رتبه بندی 22kA فراتر می روند.

Pro-Tip #1: قبل از تعیین هر تابلوی برق یا مرکز بار، نوع لیست UL را تأیید کنید. اگر به رتبه بندی های بالاتر از 10kA نیاز دارید، به دنبال “تابلوی برق محصور” روی برچسب باشید و همیشه جریان خطای موجود را طبق NEC 110.24(A) محاسبه کنید—به هر حال در همه جا به جز خانه های یک و دو خانواری مورد نیاز است.

فراتر از برگه مشخصات: 6 معیار انتخاب واقعی

جداول مقایسه ای که فقط ولتاژ و آمپراژ را فهرست می کنند فراموش کنید. در اینجا عوامل فنی وجود دارد که در واقع تعیین می کنند که آیا نصب شما بازرسی را پشت سر می گذارد و برای عمر طراحی خود به ساختمان خدمت می کند.

1. نصب قطع کننده: تفاوت پیچ و مهره ای

مراکز بار منحصراً از قطع کننده های پلاگین استفاده می کنند. شما آنها را روی باس می زنید—سریع، آسان، ارزان. تابلوهای برق هم قطع کننده های پلاگین و هم قطع کننده های پیچ و مهره ای.

را ارائه می دهند. چرا این مهم است؟ لرزش، تغذیه معکوس و یکپارچگی اتصال.

قطع کننده های پلاگین در زیرزمین های مسکونی آرام به خوبی کار می کنند. آن پانل را به یک کارخانه صنعتی با کمپرسورهایی که ساختمان را می لرزانند منتقل کنید، یا آن را برای تغذیه معکوس خورشیدی مستقر کنید؟ مشکلات. NEC 408.36(D) مستقیماً به این خطر می پردازد: “دستگاه های حفاظتی جریان بیش از حد نوع پلاگین... که تغذیه معکوس می شوند... باید در جای خود با یک بست اضافی که برای رها کردن دستگاه به چیزی غیر از کشیدن نیاز دارد، محکم شوند.”

ما نصب هایی را دیده ایم که در آن قطع کننده های خورشیدی تغذیه معکوس به درستی محکم نشده بودند—فقط با گیره های پلاگین استاندارد با اصطکاک نگه داشته شده بودند. اولین بازرسی؟ برچسب قرمز. قطع کننده می تواند به معنای واقعی کلمه در حالی که برق دار است از باس جدا شود و 240 ولت زنده را در معرض دید قرار دهد. میله‌های اتوبوس.

قطع کننده های پیچ و مهره ای این خطر را از بین می برند. قطع کننده مستقیماً با بست های مکانیکی به باس پیچ می شود. اتصال نمی تواند شل شود، نمی تواند به طور تصادفی آزاد شود و ظرفیت حمل جریان برتری را برای مدارهای آمپراژ بالا فراهم می کند. به همین دلیل است که تابلوهای برق—به ویژه آنهایی که بالاتر از 225 آمپر رتبه بندی شده اند—به طور فزاینده ای از ساخت و ساز پیچ و مهره ای استفاده می کنند.

Pro-نکته #2: برای هر کاربرد تغذیه معکوس (خورشیدی، ژنراتور، ذخیره انرژی)، انطباق با NEC 408.36(D) را تأیید کنید. اگر از قطع کننده های پلاگین استفاده می کنید، “بست اضافی” معمولاً به معنای یک کیت نگهدارنده خاص از سازنده است. اگر بازرس آن را نبیند، برچسب می خورید.

2. ولتاژ و فاز: خط تقسیم سه فاز

این واضح ترین توقف سخت بین مراکز بار و تابلوهای برق است.

مراکز بار: حداکثر 240 ولت، فقط تک فاز.

تابلوهای برق: تا 600 ولت (یا بالاتر با طرح های خاص)، تک فاز یا سه فاز.

اگر محاسبه بار شما شامل هر گونه تجهیزات سه فاز باشد—HVAC تجاری، ابزارهای ماشینی، موتورهای بزرگ، PDU های مرکز داده—گزینه مرکز بار از بین می رود. شما به یک تابلوی برق نیاز دارید. هیچ راهی برای دور زدن آن وجود ندارد.

حتی در کاربردهای تک فاز، ولتاژ مهم است. یک ساختمان تجاری 208Y/120V (در فضاهای چند مستاجره که از یک سرویس برق سه فاز تامین می شوند رایج است) به یک تابلوی برق نیاز دارد، نه یک مرکز بار 120/240V. آنها از نظر الکتریکی ناسازگار هستند.

3. سقف آمپراژ: جایی که مراکز بار متوقف می شوند

مراکز بار در 400 آمپر. حداکثر می شوند. بیشتر آنها 200 آمپر یا کمتر هستند.

تابلوهای برق از 100 آمپر تا 1200 آمپر مقیاس می شوند (با تابلوهای برق که بالاتر از آن به دست می گیرند).

در اینجا تله وجود دارد: آن رتبه بندی 400 آمپری مرکز بار رتبه بندی باس, است، نه ظرفیت قابل استفاده شما. NEC 215.2(A) ایجاب می کند که آمپراژ فیدر “کمتر از بار غیر مداوم به اضافه 125 درصد بار مداوم نباشد.” NEC 408.36 ایجاب می کند که دستگاه حفاظتی جریان بیش از حد که از تابلوی برق محافظت می کند، از رتبه بندی تابلوی برق تجاوز نکند.

بنابراین اگر یک بار مداوم 300 آمپری دارید (در ساختمان های تجاری با روشنایی و HVAC 24/7 رایج است)، حداقل محاسبه شما این است:

300 آمپر × 1.25 = حداقل سایز فیدر/بریکر 375 آمپر

بریکر اصلی تابلوی 400 آمپری شما باید 375 یا 400 آمپر باشد. اما مشکل اینجاست: اگر از یک بریکر اصلی 400 آمپری روی یک باس 400 آمپری استفاده کنید، تمام ظرفیت نامی خود را فقط برای حفاظت مناسب از بار پیوسته مصرف کرده‌اید. اضافه کنید هر بار غیرپیوسته، و از ظرفیت فراتر می‌روید.

راه حل صحیح؟ یک تابلوی برق با ظرفیت باس 600 یا 800 آمپر مشخص کنید. در این صورت هم برای بریکر اصلی 375-400 آمپری فضا دارید و هم برای و توسعه آینده.

این مستقیماً به مفهوم بعدی ما مربوط می‌شود…

4. قابلیت گسترش: مشکل پر شدن در 2 سال

جعبه تقسیم‌ها دارای ظرفیت ثابت. هستند. تعداد فضاها همان چیزی است که می‌خرید—معمولاً 12، 20، 24، 30 یا 40 فضا. وقتی پر شد، دیگر پر شده است. تنها گزینه شما یک تابلوی فرعی یا تعویض کامل است.

تابلوهای برق ماژولار. هستند. بسیاری از تابلوهای برق تجاری را می‌توان با بخش‌های اضافی گسترش داد، یا از ابتدا با فضایی برای بریکرهای آینده طراحی کرد.

سناریویی که ما دائماً می‌بینیم این است: یک ساختمان تجاری کوچک با یک جعبه تقسیم 200 آمپری با 30 فضا شروع می‌کند. منطقی به نظر می‌رسد—10 مدار برای روشنایی، 8 برای پریزها، 5 برای HVAC، 3 برای تجهیزات متفرقه. این 26 مدار می‌شود و 4 فضا برای توسعه آینده باقی می‌ماند. عالی است، درست است؟

سال 2: مستأجر می‌خواهد یک اتاق سرور اضافه کند (2 مدار اختصاصی)، HVAC ارتقا یافته (3 مدار) و ایستگاه شارژ EV (1 مدار). این 6 مدار جدید است. شما فقط 4 فضا باقی مانده دارید.

سال 3: مستأجر دیگری نقل مکان می‌کند، به تجهیزات آشپزخانه تجاری (5 مدار)، روشنایی ارتقا یافته با پنل‌های دیمر (4 مدار) نیاز دارد.

بازی تمام شد. مشکل پر شدن در 2 سال دوباره رخ می‌دهد.

اکنون شما در حال قیمت‌گذاری یک تعویض کامل تابلو هستید (1500 دلار برای مواد)، به علاوه هزینه نصب (8-12 ساعت با نرخ 125-150 دلار در ساعت = 1000-1800 دلار)، به علاوه هماهنگی یک دوره خاموشی با همه مستأجران، به علاوه هزینه‌های مجوز و بازرسی، به علاوه هزینه ناامید کردن مستأجری که باید منتظر ظرفیت الکتریکی بماند.

هزینه کل تصمیم “مقرون به صرفه” جعبه تقسیم: $5,000-7,000 در هزینه‌های تعویض در عرض 3 سال، در مقابل صرف 800-1200 دلار اضافی در ابتدا برای یک تابلوی برق با اندازه مناسب با ظرفیت توسعه.

نکته حرفه‌ای شماره 3: قانون رشد 125% (نه در NEC، اما در عمل آزمایش شده است): تعداد مدارهای اولیه خود را محاسبه کنید، در 1.25 ضرب کنید و حداقل آن تعداد فضا را مشخص کنید. برای کاربردهای تجاری با گردش مستأجر مورد انتظار، از 1.5 × تعداد مدارهای اولیه استفاده کنید. بله، در ابتدا فضاهای خالی خواهید داشت. نکته همین است.

5. بررسی واقعیت رتبه اتصال کوتاه

ما قبلاً تله پیش‌فرض 10kA را پوشش دادیم، اما بیایید مشخص کنیم که چرا مهم است.

NEC 110.24(A) از تمام تأسیسات صنعتی و تجاری (نه خانه‌های یک و دو خانواری) می‌خواهد که حداکثر جریان خطای موجود محاسبه شود و به طور دائم علامت‌گذاری شود روی تجهیزات سرویس و تابلوهای توزیع. تاریخ محاسبه باید درج شود.

بازرس شما سه چیز را بررسی می‌کند:

1. آیا جریان خطا روی تجهیزات علامت‌گذاری شده است؟ (اگر نه، برچسب شماره 1)
2. آیا رتبه اتصال کوتاه تابلوی برق از جریان خطای موجود علامت‌گذاری شده بیشتر است؟ (اگر نه، برچسب شماره 2)
3. آیا تمام بریکرهای داخل دارای رتبه‌های قطع حداقل برابر با جریان خطای موجود هستند؟ (اگر نه، برچسب شماره 3)

جعبه تقسیم‌ها، با رتبه‌های معمول 10kA یا 22kA، این آزمایش را در بسیاری از ساختمان‌های تجاری رد می‌کنند. یک سرویس 3000 آمپری که در فاصله 50 فوتی از یک ترانسفورماتور 1500 kVA قرار دارد، به راحتی می‌تواند جریان خطای موجود 35-50kA در تابلوهای توزیع داشته باشد. جعبه تقسیم 22kA شما به یک تخلف کد تبدیل شده است.

تابلوهای برقی که برای استفاده تجاری مشخص شده‌اند، معمولاً دارای رتبه‌های اتصال کوتاه 42kA، 65kA یا 100kA هستند—که با سطوح جریان خطای واقعی ساختمان مطابقت دارند.

6. محیط و کاربرد: رتبه‌های NEMA و شرایط خاص

جعبه تقسیم‌ها: NEMA نوع 1 (داخلی، مکان‌های خشک) با گزینه‌های گاه به گاه نوع 3R (خارجی، ضد آب).

تابلوهای برق: در تمام انواع NEMA از جمله نوع 3R، 4، 4X، 12 (صنعتی) و رتبه‌های مکان خطرناک (کلاس I بخش 1/2، کلاس II و غیره) موجود است.

اگر کاربرد شما شامل موارد زیر است:

• نصب در فضای باز ← حداقل به NEMA 3R نیاز دارید
• مناطق شستشو/فرآوری مواد غذایی ← NEMA 4X (فولاد ضد زنگ)
• صنعتی گرد و غباری ← NEMA 12
• شیمیایی/پتروشیمی ← تابلوی برق دارای رتبه مکان خطرناک

جعبه تقسیم‌ها برای این شرایط تولید نمی‌شوند. تابلوهای برق تولید می‌شوند.

همچنین، NEC 408.43 نصب تابلوهای برق را در موقعیت “رو به بالا یا رو به پایین” (افقی با قسمت جلویی رو به بالا/پایین) ممنوع می‌کند. آنها باید عمودی یا افقی با قسمت جلویی رو به دیوار باشند. این به طور یکسان برای جعبه تقسیم‌ها و تابلوهای برق اعمال می‌شود—ما آن را ذکر می‌کنیم زیرا یک تخلف رایج است زمانی که فضا تنگ است و نصاب‌ها در زوایای نصب خلاقیت به خرج می‌دهند.

Pro-نکته #4: همیشه قبل از تهیه، بررسی کنید که رتبه NEMA با محل نصب مطابقت داشته باشد. ما جعبه تقسیم‌های غیر ضد آب را دیده‌ایم که در فضای باز نصب شده‌اند زیرا “زیر یک سایبان است.” آن سایبان مانع از باران یا تراکم ناشی از باد نمی‌شود. بازرس به سایبان شما اهمیت نمی‌دهد.

نحوه تعیین اندازه برای انطباق (و اجتناب از برچسب قرمز)

در اینجا رویکرد سیستماتیکی وجود دارد که در اولین بار بازرسی را پشت سر می‌گذارد.

مرحله 1: بار واقعی خود را محاسبه کنید (قانون 125% به درستی اعمال شده است)

اکثر مهندسان در مورد ضریب 125% برای بارهای پیوسته هنگام تعیین اندازه هادی‌ها (NEC 210.19، 215.2) می‌دانند. چیزی که آنها از دست می‌دهند این است که همین ضریب بر انتخاب تابلوی برق تأثیر می‌گذارد از طریق ارتباط متقابل بین NEC 215.3 و 408.36.

NEC 215.2(A)(1) بیان می‌کند: “آمپراژ هادی فیدر… نباید کمتر از بار غیرپیوسته به اضافه 125 درصد بار پیوسته باشد.”

NEC 408.36 بیان می‌کند: “هر تابلوی برق باید توسط یک دستگاه حفاظتی در برابر جریان اضافه محافظت شود… رتبه نباید بیشتر از رتبه تابلوی برق باشد.”

نحوه اتصال آنها: هادی‌های فیدر شما با 125% بارهای پیوسته تعیین اندازه می‌شوند. آن هادی‌ها باید توسط یک OCPD (بریکر اصلی) محافظت شوند. آن OCPD نمی‌تواند از رتبه تابلوی برق بیشتر باشد. بنابراین،, باس تابلوی برق شما باید بار تنظیم شده با 125% را در خود جای دهد, ، نه فقط بار متصل واقعی.

بار پیوسته در NEC ماده 100 تعریف شده است: “باری که انتظار می‌رود حداکثر جریان برای سه ساعت یا بیشتر.ادامه یابد.” این شامل موارد زیر است:

• روشنایی در ساختمان‌های تجاری (تمام روز کار می‌کند)
• سیستم‌های HVAC در فضاهای پیوسته اشغال شده
• تجهیزات برودتی
• شارژ خودروهای الکتریکی (بند 625.42 استاندارد NEC صراحتاً نیازمند در نظر گرفتن بار پیوسته است)
• بارهای سرور/داده

محاسبه:

فرض کنید شما دارید:

• بارهای پیوسته: 180 آمپر (روشنایی + HVAC)
• بارهای غیرپیوسته: 85 آمپر (پریزها، تجهیزات موردی)

حداقل محاسبه فیدر/تابلو:

• (180A × 125%) + (85A × 100%) = 225A + 85A = حداقل 310 آمپر

شما به یک تابلوی برق با حداقل رتبه 350 یا 400 آمپر نیاز دارید (اندازه استاندارد بعدی طبق NEC 240.6). یک مرکز بار 200 آمپری قبل از اینکه حتی در مورد توسعه آینده صحبت کنید، این الزام را برآورده نمی کند.

استثناء: اگر از دستگاه های حفاظتی جریان اضافه با رتبه 100% استفاده می کنید (نادر، گران قیمت، به طور مشخص برای کار مداوم با رتبه کامل فهرست شده است)، می توانید اندازه را بر اساس 100% بارهای پیوسته تعیین کنید. اما بندهای NEC 210.19(A)(1) Exception و 215.2(A)(1) Exception No. 1 را بررسی کنید—این امر مستلزم آن است که کل مجموعه (تابلو + بریکر) برای عملکرد 100% فهرست شده باشد. مرکز بار معمولی شما اینطور نیست.

Pro-نکته #5: برای آشپزخانه های تجاری، فرض کنید تمام تجهیزات پخت و پز پیوسته هستند. حتی اگر رستوران 24 ساعته باز نباشد، محاسبات بار NEC برای پخت و پز تجاری، آن را به عنوان بار پیوسته طبق جدول 220.56 در نظر می گیرد. این موضوع بسیاری از طراحان را غافلگیر می کند، زمانی که محاسبه تابلوی آشپزخانه 200 آمپری آنها پس از ضریب 125% به حداقل 260 آمپر می رسد.

مرحله 2: تعیین جریان اتصال کوتاه در دسترس

NEC 110.9: “تجهیزاتی که برای قطع جریان در سطوح خطا در نظر گرفته شده اند، باید دارای درجه قطع کننده ای باشند که حداقل برابر با حداکثر جریان اتصال کوتاه در دسترس در نقطه کاربرد آن باشد.”

NEC 110.24(A): “حداکثر جریان خطای در دسترس... باید به صورت میدانی بر روی... تجهیزات سرویس... در ساختمان ها یا سازه هایی که توسط فیدرها یا مدارهای انشعابی تغذیه می شوند، علامت گذاری شود.” (استثناها برای خانه های یک و دو خانواری.)

شما باید این را محاسبه کنید. برای کارهای تجاری/صنعتی اختیاری نیست.

چگونه این عدد را بدست آوریم:

1. از شرکت برق بپرسید: اکثر شرکت های برق داده های جریان خطای در دسترس را برای نقطه سرویس ارائه می دهند. 5-10 روز کاری برای درخواست انتظار داشته باشید.
2. از داده های ترانسفورماتور محاسبه کنید: اگر به پلاک ترانسفورماتور (رتبه kVA، امپدانس %) دسترسی دارید، می توانید جریان خطا را با استفاده از این فرمول محاسبه کنید:جریان خطا (A) = (Transformer kVA × 1000) / (√3 × Voltage × %Z/100)مثال: ترانسفورماتور 500 kVA، 480 ولت، امپدانس 3.5%:

   جریان خطا = (500,000) / (1.732 × 480 × 0.035) = 17,182 آمپر در ثانویه ترانسفورماتور

   این مقدار با فاصله به دلیل امپدانس هادی کاهش می یابد، اما در اولین تابلوی توزیع، 80-90% این مقدار را فرض کنید.

3. از ماشین حساب های جریان خطا استفاده کنید: IEEE و چندین سازنده ابزارهای محاسبه را ارائه می دهند.

هنگامی که این عدد را بدست آوردید، آن را با رتبه اتصال کوتاه تابلوی خود مقایسه کنید. اگر رتبه تابلوی برق کمتر از جریان خطای در دسترس است، سه گزینه دارید:

• گزینه الف: یک تابلوی برق با رتبه بالاتر (42kA، 65kA و غیره) مشخص کنید.
• گزینه ب: از حفاظت سری با رتبه بندی شده طبق NEC 240.86 استفاده کنید (به ترکیبات آزمایش شده خاص نیاز دارد)
• گزینه ج: دستگاه های محدود کننده جریان را در بالادست اضافه کنید

برای اکثر تاسیسات، گزینه A ساده ترین و مطمئن ترین است.

“تله پیش فرض 10kA” را به خاطر بسپارید: اگر تابلوی شما فقط به عنوان “تابلو” (نه “تابلوی محصور”) فهرست شده است، و جریان خطای در دسترس شما بالاتر از 10kA است، شما در حال نقض NEC 110.9 هستید. نصب بازرسی را رد خواهد کرد.

مرحله 3: برنامه ریزی برای رشد (ماشین حساب مالیات توسعه)

اینجاست که مراکز بار از بین می روند—نه به دلیل نقص فنی امروز، بلکه به دلیل انعطاف پذیری صفر در فردا.

مالیات توسعه هزینه کل جایگزینی تجهیزات کم اندازه است که به صورت زیر محاسبه می شود:

مالیات توسعه = (هزینه جایگزینی + هزینه نیروی کار نصب + هزینه خرابی + هزینه های مجوز) ÷ سال های تا جایگزینی

مثال های دنیای واقعی:

سناریو: ساختمان اداری تجاری 3000 فوت مربعی، محاسبه بار اولیه: 180 آمپر

گزینه A: مرکز بار 200 آمپری

• هزینه تجهیزات: 450 دلار
• نصب: 600 دلار
• کل اولیه: 1050 دلار

جدول زمانی:

• سال 0: 26 مدار نصب شده، 4 فضا باقی مانده (تابلوی 30 فضایی)
• سال 2: بهبودهای مستاجر به 8 مدار جدید نیاز دارد—تابلو پر + 4 مدار کم
• هزینه های سال 2: جایگزینی با تابلوی 400 آمپری (2200 دلار) + نیروی کار (1500 دلار) + خرابی در ساعات کاری (از دست دادن بهره وری ~2000 دلار) + مجوز (180 دلار) = $5,880

کل هزینه 5 ساله: $1,050 + $5,880 = $6,930

مالیات توسعه: 5880 دلار ÷ 2 سال = 2940 دلار در سال جریمه

گزینه B: تابلوی 400 آمپری با 42 فضا

• هزینه تجهیزات: 1850 دلار
• نصب: 950 دلار
• کل اولیه: 2800 دلار

جدول زمانی:

• سال 0: 26 مدار نصب شده،, 16 فضا در دسترس
• سال 2: اضافه کردن 8 مدار (اکنون 34 مدار، 8 فضا هنوز در دسترس است)
• سال 5: اضافه کردن 6 مدار دیگر (اکنون 40 مدار، 2 فضا در دسترس است)
• هزینه‌های سال 5: $0

کل هزینه 5 ساله: $2,800

مالیات توسعه: $0/سال

تصمیم: پرداخت $1,750 بیشتر در ابتدا برای صرفه‌جویی $4,130 در طول 5 سال. این یک 2.4× بازگشت سرمایه در سرمایه‌گذاری اولیه است، بدون در نظر گرفتن سردردهای اجتناب از هماهنگی تعویض در طول عملیات اشغال شده.

نکته حرفه‌ای #6: تست تراکم مدار

محاسبه: مساحت (فوت مربع) ÷ تعداد مدارها

• اگر نتیجه < 100 فوت مربع/مدار باشد ← احتمال زیاد اضافات در آینده. 150% تعداد مدارهای اولیه را مشخص کنید.
• اگر نتیجه 100-150 فوت مربع/مدار ← رشد متوسط ​​انتظار می‌رود. 125% تعداد مدارهای اولیه را مشخص کنید.
• اگر نتیجه > 150 فوت مربع/مدار ← تراکم کم، کاربرد پایدار. 110% تعداد مدارهای اولیه را مشخص کنید (هنوز به مقداری بافر نیاز است).

برای دفتر 3000 فوت مربعی با 26 مدار: 3000 ÷ 26 = 115 فوت مربع/مدار ← در دسته رشد متوسط ​​قرار می‌گیرد ← مشخصات حداقل 33 فضا (26 × 1.25)، که به این معنی است که یک پنل 42 فضایی مناسب است.

مرحله 4: بررسی ولتاژ و الزامات فاز

این ساده‌ترین مرحله است، اما باینری است - اگر آن را اشتباه انجام دهید، هیچ چیز دیگری مهم نیست.

کاربردهای تک فاز:

• مسکونی: 120/240 ولت (فاز شکسته)
• تجاری سبک تغذیه شده از برق تک فاز: 120/240 ولت
• ساختمان تجاری در برق سه فاز با پنل تک فاز: 120/208 ولت (مشتق شده از سیستم Wye)

← مراکز بار در اینجا کار می‌کنند،, اگر تمام معیارهای دیگر برآورده شوند (ظرفیت، جریان خطا و غیره)

کاربردهای سه فاز:

• 208Y/120V (تجاری رایج)
• 480Y/277V (صنعتی، تجاری بزرگ)
• 600Y/347V (کانادایی، برخی صنعتی)
• 240V Delta high-leg (تجاری قدیمی‌تر، در حال حذف شدن)

→ تابلوی برق مورد نیاز است. بدون استثنا.

نحوه شناسایی: به ورودی سرویس برق نگاه کنید. هادی‌ها را بشمارید:

• 3 هادی (2 فاز + نول) = تک فاز
• 4 هادی (3 فاز + نول) = سه فاز Wye
• 3 هادی (3 فاز، بدون نول) = سه فاز Delta

اگر چهار یا سه هادی در سرویس می‌بینید و در حال توزیع به بارهای تجاری هستید، در قلمرو تابلوی برق هستید.

هشدار در مورد سیستم‌های high-leg Delta: NEC 408.3(F) نیاز به علامت‌گذاری ویژه دارد: “احتیاط فاز ___ دارای ___ ولت نسبت به زمین است.” (مثال: “احتیاط فاز B دارای 208 ولت نسبت به زمین است” برای یک سیستم 240 ولت Delta.) این سیستم‌ها در حال از بین رفتن هستند اما هنوز در ساختمان‌های قدیمی‌تر وجود دارند. اگر با high-leg Delta کار می‌کنید، تأیید کنید که تابلوی برق شما برای آن رتبه‌بندی شده است و اطمینان حاصل کنید که هادی high-leg در فاز صحیح طبق NEC 408.3(E) خاتمه می‌یابد.

مرحله 5: تأیید : مسیر الکتریکی که محافظت می‌شود الزامات نوع

فراتر از فقط پلاگین در مقابل پیچ و مهره، الزامات خاص NEC وجود دارد:

NEC 408.36(D) - دستگاه‌های تغذیه از پشت:

“دستگاه‌های حفاظت از جریان بیش از حد نوع پلاگین... که از پشت تغذیه می‌شوند و برای خاتمه دادن به هادی‌های تغذیه بدون اتصال به زمین نصب شده در محل استفاده می‌شوند، باید با یک بست اضافی که به چیزی غیر از کشیدن برای رها کردن دستگاه نیاز دارد، در جای خود محکم شوند.”

ترجمه: اگر از یک قطع کننده پلاگین برای تغذیه برق استفاده می‌کنید به شینه پنل (اتصال متقابل خورشیدی، تغذیه از پشت ژنراتور، منبع تغذیه جایگزین)، گیره‌های اصطکاکی استاندارد کافی نیستند. شما به یک پیچ نگهدارنده، براکت یا سایر بست‌های مکانیکی نیاز دارید.

چرا: یک قطع کننده تغذیه از پشت دارای ولتاژ خط در پایانه‌های بار قطع کننده است که هنگام برداشتن قطع کننده از شینه در معرض دید قرار می‌گیرند. بدون یک بست اضافی، ممکن است کسی به طور تصادفی قطع کننده را در حالی که برق دارد بیرون بکشد - خطر قوس الکتریکی فوری.

بازرسان این را بررسی می‌کنند. کیت نگهدارنده را نصب کنید 抵达 بازرسی.

قطع کننده‌های علامت‌گذاری شده “Line” و “Load”:

NEC 110.3(B) نیاز به نصب مطابق با لیست و برچسب‌گذاری سازنده دارد. اگر یک قطع کننده با تعیینات “Line” و “Load” علامت‌گذاری شده باشد، شما نمی‌توانید آن را از پشت تغذیه کنید. تمام. برای جریان معکوس لیست نشده است.

راه حل: از قطع کننده‌هایی استفاده کنید که به طور خاص برای کاربردهای تغذیه از پشت رتبه‌بندی شده‌اند، یا از قطع کننده‌های پیچ و مهره‌ای استفاده کنید که به طور کلی دو طرفه هستند.

مرحله 6: محیط و الزامات خاص کد

بررسی‌های نهایی قبل از تهیه:

NEC 408.43 - موقعیت:

“تابلوهای توزیع نباید در وضعیت رو به بالا یا رو به پایین نصب شوند.”

پانل‌ها باید به صورت عمودی یا افقی باشند و درپوش آن رو به یک سطح عمودی (دیوار) باشد. این کار از تجمع آلودگی و ورود مایعات به محفظه باس جلوگیری می‌کند. ما نصب‌هایی را دیده‌ایم که در آن پانل‌ها به صورت افقی روی سقف نصب شده بودند و درپوش آن رو به پایین بود - استفاده خلاقانه از فضا، اما بلافاصله علامت‌گذاری شد.

NEC 408.4 - فهرست مدار:

“هر مدار و اصلاحیه مدار باید به طور خوانا از نظر هدف یا کاربرد واضح، آشکار و خاص آن مشخص شود.”

“در غیر از خانه‌های یک و دو خانواری، شناسایی باید شامل جزئیات کافی باشد تا هر مدار از سایر مدارها متمایز شود.”

برچسب‌گذاری مبهم مانند “چراغ‌ها”، “پریزها”، “متفرقه” از بازرسی تجاری عبور نمی‌کند. شما به موارد خاص نیاز دارید: “نورپردازی دفتر شمال مناطق 1-3”، “پریزهای اختصاصی اتاق سرور”، “واحد HVAC 2 - سقف”.”

بهترین روش: از یک دستگاه برچسب‌زن حرفه‌ای یا درج‌های فهرست از پیش چاپ شده استفاده کنید. فهرست‌های دست‌نویس از نظر فنی قابل قبول هستند، اما بازتاب ضعیفی از کیفیت نصب دارند.

الزامات مکان‌های خطرناک:

اگر تابلوی توزیع شما در یک مکان خطرناک کلاس I، II یا III (کارخانه‌های شیمیایی، جابجایی غلات، غرفه‌های رنگ‌پاشی و غیره) قرار دارد، مراکز بار استاندارد و تابلوهای توزیع با کاربرد عمومی مناسب نیستند. شما نیاز دارید:

• کلاس I Div 1: تابلوی توزیع ضد انفجار یا تصفیه/فشار داده شده مطابق با NEC 501.6
• کلاس I Div 2: کاربرد عمومی در برخی موارد، ضد انفجار در موارد دیگر مطابق با NEC 501.115
• کلاس II (گرد و غبار): محفظه‌های ضد احتراق گرد و غبار مطابق با NEC 502.115

اینها تابلوهای توزیع تخصصی هستند که در پیکربندی‌های مرکز بار موجود نیستند.

رتبه‌بندی‌های NEMA محیطی:

نوع NEMA را با محیط مطابقت دهید:

• نوع ۱: مکان‌های داخلی و خشک (کاربرد عمومی)
• نوع 3R: فضای باز، مقاوم در برابر باران
• نوع ۴: ضد آب (غیر قابل غوطه‌وری)
• نوع 4X: ضد آب، مقاوم در برابر خوردگی (فولاد ضد زنگ یا فایبرگلاس)
• نوع ۱۲: صنعتی، مقاوم در برابر گرد و غبار/چکه

برگه مشخصات شما باید به طور صریح نوع NEMA مورد نیاز را ذکر کند. فرض نکنید “داخلی” به معنای نوع 1 است اگر مکان یک آشپزخانه تجاری با بخار یا یک انبار با قرار گرفتن در معرض آب و هوا از طریق درب بالاسری باشد.

چه زمانی کدام را انتخاب کنیم: مرجع سریع

ماتریس تصمیم‌گیری:

مطالعه موردی 1: چه زمانی یک مرکز بار انتخاب درستی است

پروژه: 1800 فوت مربع اضافه شدن گاراژ/کارگاه مسکونی

بارها:

• روشنایی: 12 آمپر (پیوسته)
• پریزها (کاربرد عمومی): 30 آمپر (غیر پیوسته)
• کمپرسور هوا 240 ولت: 20 آمپر (غیر پیوسته)
• جوشکار 240 ولت: 30 آمپر (متناوب، هجوم بالا)

محاسبه:

• پیوسته: 12 آمپر × 125%= 15 آمپر
• غیر پیوسته: 30 + 20 + 30 = 80 آمپر
• کل: 15 + 80 = 95 آمپر

انتخاب: مرکز بار 100 آمپر، 20 فضا، قطع کننده‌های پلاگین

• جریان خطای موجود در محل: 6.5kA (تأیید شده با شرکت برق)
• مرکز بار دارای رتبه 22kA (لیست تابلوی توزیع محصور شده)
• هزینه: 285 دلار تجهیزات + 450 دلار نصب = 735 دلار کل

نتیجه: کاربرد کاملاً مناسب. استفاده مسکونی ثابت، جریان خطای کم، تک فاز ساده 120/240 ولت، بدون انتظار توسعه (کارگاه طراحی نهایی است). مرکز بار 600-800 دلار در مقایسه با یک تابلوی توزیع تجاری بدون هیچ گونه مصالحه در عملکرد صرفه جویی می‌کند.

مطالعه موردی 2: مالیات توسعه در عمل

پروژه: فضای تجاری خرده فروشی 2400 فوت مربعی در مرکز خرید روباز

بارهای اولیه (سال 0):

• روشنایی: 45 آمپر (پیوسته - LED در سراسر فضا)
• پریزها: 40 آمپر (غیر پیوسته)
• HVAC (RTU): 28 آمپر (پیوسته)
• تابلو: 8 آمپر (پیوسته)

محاسبه اولیه:

• پیوسته: (45 + 28 + 8) × 125% = 101.25 آمپر
• غیر پیوسته: 40 آمپر
• جمع کل: 141.25 آمپر → حداقل 150 آمپر

انتخاب واقعی: مرکز بار 200 آمپر، 30 فضا

• تجهیزات: 1200 دلار
• نصب: 680 دلار
• جمع کل: 1200 دلار

ارزیابی اولیه: “عالی است! ما 150 آمپر محاسبه کردیم، پنل 200 آمپر است و فقط از 22 فضا از 30 فضا استفاده می کنیم. فضای زیادی وجود دارد.”

سال 2: اولین بهسازی مستأجر

مستأجر جدید می خواهد نصب کند:

• دستگاه اسپرسو تجاری (مدار اختصاصی 20 آمپر)
• تبرید زیر پیشخوان (2 مدار 20 آمپری)
• روشنایی کار اضافی (3 مدار 15 آمپری)
• مدار اختصاصی سیستم POS (20 آمپر)

مدارهای جدید مورد نیاز: 7

مشکل: 22 مدار + 7 = 29 مدار. فقط 30 فضا در پنل وجود دارد. به سختی جا می شود.

سال 3: دومین بهسازی مستأجر

مستأجر به سوئیت مجاور گسترش می یابد (رشد اجاره)، نیاز دارد:

• مناطق روشنایی گسترده (4 مدار)
• پریزهای اضافی (3 مدار)
• واحد HVAC دوم برای فضای گسترش یافته (1 مدار)
• تجهیزات آشپزخانه (3 مدار)

مدارهای جدید مورد نیاز: 11

مشکل: 29 + 11 = 40 مدار. پنل 10 فضا پیش از این به حداکثر رسیده است.

“مالیات توسعه” سررسید می شود:

• تابلوی جدید 400 آمپر، 42 فضا: 2100 دلار
• برداشتن پنل قدیمی + نصب: 1800 دلار هزینه کار
• کار بعد از ساعات اداری (نمی توان در طول ساعات کاری خرده فروشی را تعطیل کرد): +600 دلار حق بیمه
• مجوز/بازرسی: 195 دلار
• هماهنگی/مدیریت پروژه: 8 ساعت @ 95 دلار در ساعت = 760 دلار

هزینه کل جایگزینی: $5,455

هزینه کل 3 ساله: 1200 دلار (اصلی) + 5455 دلار (جایگزینی) = $6,655

آنچه باید در ابتدا مشخص می شد: تابلوی 400 آمپر، 42 فضا

هزینه در صورت مشخص شدن صحیح:

• تجهیزات: 1650 دلار
• نصب: 950 دلار
• جمع کل: 2600 دلار

مالیات توسعه: $6,655 – $2,600 = 4055 دلار جریمه برای انتخاب “گزینه بودجه”

هزینه سالانه: 4055 دلار ÷ 3 سال = 1352 دلار در سال پول هدر رفته

درس: برای هر کاربرد تجاری با بهسازی های بالقوه مستأجر یا تغییرات اشغال،, فرض کنید رشد سریعتر از آنچه مالک انتظار دارد اتفاق می افتد. “مشکل پر شدن 2 ساله” واقعی است و “مالیات توسعه” دردناک است.

از برچسب قرمز تا انطباق با کد

بازرسی که آن نصب 15000 دلاری را برچسب قرمز زد، سخت گیر نبود. او در حال اجرای NEC 110.9، 408.36 و 110.24 بود - همان بخش های کدی که از تبدیل شدن ساختمان ها به خطرات آتش سوزی و منفجر شدن تجهیزات در شرایط خطا جلوگیری می کنند.

تفاوت بین یک بازرسی ناموفق و یک پاس بار اول به درک این موضوع برمی گردد که “مرکز بار در مقابل تابلوی برق” فقط یک مقایسه قیمت نیست. این یک تصمیم انتخاب سیستم است که شامل شش عامل حیاتی: محاسبه بار با ضریب پیوسته 125٪، تعیین جریان خطای موجود، برنامه ریزی رشد، الزامات ولتاژ/فاز، مشخصات نوع قطع کننده و انطباق با محیط زیست.

در اینجا چک لیست سیستماتیک شما آمده است:

1. محاسبه بار واقعی طبق NEC 215.2 (بار پیوسته × 125% + بار غیرپیوسته × 100%)
2. بررسی جریان اتصال کوتاه در دسترس و تطبیق آن با رتبه بندی اتصال کوتاه تجهیزات (مراقب “تله 10kA پیش فرض” باشید)
3. برنامه ریزی برای توسعه با استفاده از تحلیل تراکم مدار (جلوگیری از “مشکل تمام شدن فضا در 2 سال”)
4. تایید الزامات تک فاز در مقابل سه فاز (توقف اجباری برای مراکز بار در سه فاز)
5. تعیین نوع نصب صحیح بریکر (پیچی برای تغذیه معکوس طبق NEC 408.36(D))
6. تطبیق رتبه بندی NEMA با محیط و بررسی الزامات موقعیت NEC 408.43

این موارد را درست انجام دهید، و نصب شما بازرسی را پاس می کند، عمر طراحی ساختمان را تامین می کند، و از “مالیات توسعه” جلوگیری می کند.”

یک نکته پایانی: NEC 2023 الزامات جدیدی را برای تابلوهای توزیع جایگزین معرفی کرده است در بخش 408.9. اگر در حال بازسازی تاسیسات موجود هستید، اکنون قوانین خاصی در مورد الزامات ارزیابی میدانی دارید، زمانی که جریان اتصال کوتاه در دسترس از 10kA فراتر رود و از یک تابلوی توزیع محصور استفاده نمی کنید. دوران تعویض معمولی پنل ها در کابینت های قدیمی به پایان رسیده است - ارزیابی میدانی توسط یک نهاد واجد شرایط اکنون در بسیاری از موارد مورد نیاز است. این را در هزینه های پروژه جایگزینی خود لحاظ کنید.

آیا آماده تعیین مشخصات تجهیزات توزیع مناسب از همان ابتدا هستید؟ VIOX Electric تابلوهای توزیع و مراکز بار مطابق با NEC را با لیست کامل UL 67، رتبه بندی جریان اتصال کوتاه در دسترس از 10kA تا 100kA و پشتیبانی فنی برای تأیید انطباق با کد قبل از تهیه، تولید می کند. با تیم مهندسی کاربردی ما تماس بگیرید برای بررسی محاسبات بار و راهنمایی در انتخاب پنل - زیرا پاس کردن بازرسی نباید یک قمار باشد.