Какова правильная проводка (включая заземление) для двух главных центров нагрузки и безобрывного переключателя?

Я буду строить новый дом и планирую разделить электроснабжение на 400 А на два основных центра нагрузки по 200 А. Один из этих центров нагрузки будет привязан к генератору всего дома через автоматический переключатель. (Я буду подавать основные цепи в центр нагрузки B, который резервируется генератором, а затем второстепенные цепи в центр нагрузки A, который не резервируется.) У меня есть три вопроса по проводке:

  1. Я знаю, что для вспомогательной панели вы не подключаете землю к нейтрали, но вы делаете это для основной сервисной панели. Так как у меня будет две основные сервисные панели, нужно ли соединить их обе одним проводом с одним и тем же внешним заземлением (например, металлической водопроводной трубой)?
  2. Это правильная проводка для автоматического включения резерва «для всего дома»? Я предполагаю, что вы запускаете утилиту (измеритель) к безобрывному переключателю, а затем от переключателя к центру нагрузки.
  3. Похоже, генераторы Generac обычно устанавливаются с плавающей нейтралью. Это правильная проводка? Нейтраль и земля соединяются в безобрывном переключателе или только на главной панели?

ОРИГИНАЛЬНАЯ ВЕРСИЯпредлагаемая проводка сервисной панели

ПЕРЕСМОТРЕННАЯ ВЕРСИЯ (согласно комментариям ThreePhaseEel)введите описание изображения здесь

в то время как металлическая водопроводная труба (если вы настолько архаичны, чтобы иметь одну из них) должна быть привязана (привязана) к системе заземления, которая сама по себе не является системой заземления. Если у вас есть бетонный фундамент, залитый в прямом контакте с почвой, заземляющий электрод Ufer, также известный как электрод в бетонном корпусе, так же прост, как медный провод 4AWG и подходящий зажим, соединенный с арматурой в фундаменте.
Вы должны использовать металлический кабелепровод (EMT или жесткий) для соединения поддона счетчика, сервисных панелей и переключателя. Это позаботится о местах среди всех этих ящиков. Это не тривиальный вопрос, поскольку некоторые из этих коробок могут не иметь приспособлений для наконечников заземления.
И вы не обязаны ставить землю на нейтральную полосу на главной панели. Вы можете поместить их на отдельную планку заземления, если хотите. Я бы сделал это на панели B только потому, что это дешево/просто и будет CYA, если AHJ решит рассматривать ATS как основную панель или если вас зажали требования внешнего отключения. Я бы также сделал это на панели А, потому что почему бы и нет .
Использование кабелепровода из ПВХ Schedule 40 b/c из металла намного дороже и утомительнее в обращении. Гораздо дешевле просто провести медный провод для заземления, но нужно убедиться, что я правильно его подключил. И если земля и нейтраль соединены в сервисных панелях, я могу просто провести медную шину к нейтрали. Это противоречит кодексу? (В этой локали нет инспекций любого типа, но в любом случае, если это возможно, нужно придерживаться кода.)
@Harper-ReinstateMonica - примечание: есть случай для ПВХ от поддона счетчика до основной панели (панелей) из-за возможности нежелательных нейтральных токов через металлический кабелепровод между этими двумя частями (поскольку поддоны счетчика связаны с нейтралью). В моей книге это еще одна причина использовать интегральный счетчик...
@Vette - кто у вас есть для электроснабжения? Кроме того, сколько квадратных футов в этом доме, что вы вкладываете в HVAC, и ваши другие «большие 3» нагрузки (водонагреватель, плита, сушилка для белья) газовые или электрические? Наконец: каково ваше обоснование для обслуживания класса 320 (400A)? Если у вас нет каких-то значительных ADU, хозяйственных построек / магазинов или дома размером с особняк, такие большие услуги в основном никогда не требуются для чего-либо, что является домом для одной семьи на его базе ...
можно ли подключить панель на 200А напрямую к счетчику на 400А?
Коммунальное хозяйство: Udwi REMC, и они подтвердили, что могут сделать 400A в моем местоположении. Нагрузки включают 3 водонагревателя без бака (112 А, 75 А, 30 А), два кондиционера (по 40 А каждый), лифт (30 А), электрическую сушилку (30 А) и 36 различных однополюсных цепей. И согласно тому, что я прочитал, да, вы можете подключить две панели на 200 А к счетчику на 400 А, если панели находятся рядом друг с другом. Я просто хочу убедиться, что я делаю проводку в соответствии с кодом.
@Vette - почему безрезервуарный нагрев воды, во-первых? Кроме того, это новая постройка или модернизация существующего дома? И нам нужны квадратные метры для расчета общей нагрузки освещения в соответствии со статьей 220 NEC...
@ThreePhaseEel Использование баков в каждой ванной для мгновенного получения горячей воды, которая никогда не заканчивается. Новый дом. Но большой вопрос: соответствует ли разводка на схеме коду? Я просто хочу убедиться, что я действую по закону и сохраняю нейтралитет.
@Vette - я спрашиваю, потому что вижу другие проблемы с вашей настройкой (например, перегруженную панель!), И, возможно, смогу помочь вам выбрать лучший путь (и, возможно, даже менее затратный!) с лучшим знанием ваши требования. Есть ли в доме газовая служба (для печи/плиты), и является ли понятие принудительного воздушного отопления чем-то высеченным на камне для вас?
@ThreePhaseEel. Да, принудительный воздух (2 единицы) и 3 электрических проточных водонагревателя установлены в камне. Исходя из ожидаемого использования, пиковая фактическая нагрузка на каждую панель должна быть <=200A. Проводка нейтрали и заземления на приведенной выше схеме соответствует нормам?
@Vette - если вы не поместите хотя бы один из безрезервуарных нагревателей на резервную панель, ваша нагрузка на нерезервную панель для целей NEC не будет <= 200 А (на самом деле она может даже не быть <= 225А...)

Ответы (1)

Проблема №1: Главная сервисная панель А перегружена(!!!!!)

Если по какой-то причине вы не захотите запустить безбаковый водонагреватель, грубо говоря, от вашего генератора, когда электричество отключено, или чепуха с ящиками для сброса нагрузки, если на то пошло, одних ваших безбачковых водонагревателей достаточно, чтобы перегрузить Основная сервисная панель А на основе предоставленной вами информации: 112 А + 75 А + 30 А = 217 А, что больше, чем 200 А, которые могут выдержать эти шины, и положение о «несовпадающей нагрузке» в NEC 220.60 на самом деле не применяется к трио водонагревателей (представьте, что посудомоечная и стиральная машины работают, пока все принимают душ), и мы не можем применить альтернативные процедуры расчета NEC 220.82 к ситуации, поскольку эта конкретная панель не питает всю жилую единицу сама по себе.

Можно было бы модернизировать панель А и связанную с ней проводку до 225 А, но это оставляет вам всего 8 А резервной мощности на этих шинах, что не допускает никаких других больших нагрузок, которые вы хотели бы отключить от мощности генератора. Кроме того, ни ваш генератор , ни модули Generac SMM, используемые для сброса нагрузки, не рассчитаны на то, что безбаковому водонагревателю требуется невероятная сила тока; перемещение вашего нагревателя на 30 А на резервную панель было бы более целесообразным, но все же оставило бы очень мало места на нерезервной панели для других нагрузок. ( Модули SMM серии 7000 ограничены резистивной нагрузкой 50 А на штуку, попытка запуска нескольких модулей с одинаковыми настройками приоритета не поддерживается из-за чрезмерных переходных процессов нагрузки, которые могут возникнуть на генераторе, ичастичное сброс/восстановление нагрузки безбакового HWH, вероятно, также создаст проблемы.)

Проблема №2: Где служебный вход?

Ваша вторая проблема заключается в том, что в вашей текущей настройке вы обманули себя. Как правило, для панели с отдельной розеткой 2 x 200 А в сети класса 320 обе панели действительно являются сервисными панелями со своими собственными сервисными разъединителями, соединениями нейтрали и земли и соединениями системы заземляющих электродов. (Это могут быть либо отдельные проводники заземляющего электрода к самим заземляющим электродам, либо отводы от одного основного проводника заземляющего электрода к основным панелям; NEC 250.64 (D) допускает оба подхода.) Кроме того, обе панели устанавливаются рядом друг с другом. чтобы сгруппировать сервисные отключения согласно NEC 230.72(A).

Однако то, что вы решили поместить переключатель передачи в свой текущий план, портит все это. Теперь сервисный разъединитель стороны B, соединение NG и соединение системы заземляющих электродов перемещаются из панели стороны B в безобрывной переключатель . Это означает, что ваш безобрывный переключатель должен быть переключателем с номинальным входом для обслуживания , что увеличивает стоимость и, что более важно, вынуждает панель A размещаться рядом с переключателем для обеспечения соответствия NEC 230.72(A). Это может ограничивать местонахождение оборудования ввода обслуживания в зависимости от того, в каком типе корпуса имеется безобрывный переключатель. (Монтаж электрического шкафа для наружного применения в помещении является законным, но некрасивым в контексте готовой каркасной стены.)

Это также означает, что панель B должна быть подключена как подпанель безобрывного переключателя, если только вы не используете комбинацию переключателя/панели для панели B, т.е. Другими словами, поскольку сервисный разъединитель на стороне B теперь находится в безобрывном переключателе, он переносит с собой все другие ловушки отключения сервисов на безобрывный переключатель, не оставляя ни соединительного винта, ни соединения проводника заземляющего электрода в панели B. Это также означает, что соединение от безобрывного переключателя к панели B должно быть 4-проводным фидером с отдельными проводами нейтрали и заземления.

Боковая панель: Разное по склеиванию...

Хорошей новостью во всем этом является то, что постоянно установленные резервные генераторы малой мощности почти всегда устанавливаются с плавающей нейтралью. Хотя это в основном ограничение доступного оборудования для переключения, поскольку автоматические переключатели для стационарной установки малой мощности недоступны с третьим полюсом переключения, это означает, что ваше предположение о том, как генератор должен быть соединен и заземлен, верно. .

Плохая новость, однако, заключается в том, что если вы используете отдельную розетку счетчика, вам придется использовать кабелепроводы из ПВХ от розетки счетчика до корпусов отключения обслуживания. Это связано с тем, что использование металлического кабелепровода в этой точке системы создало бы параллельный путь для тока нейтрали между корпусом с отключенным сервисным соединением и розеткой с присоединенным счетчиком, нарушая требования NEC 250.6 (A) к нежелательному току заземления.

Проблема № 3: эта установка больше не может быть кодом

Последняя проблема с вашим предложением заключается в том, что действующий NEC (2020 г.) требует, чтобы в жилых домах на одну семью были доступные извне средства отключения всей коммунальной энергии в доме для использования службами экстренного реагирования (это 230,85 в NEC 2020 г.). В зависимости от того, как вы планировали настроить свое оборудование, предлагаемая вами установка может соответствовать или не соответствовать этому новому требованию, поскольку она вынуждает ваш автоматический переключатель и панель А находиться снаружи, если только вы не хотите добавить закрытый переключатель без предохранителя на 400 А к уравнение, чтобы служить вашим аварийным отключением.

Учитывая все это, есть лучшие способы получить то, что вам нужно

Учитывая все эти проблемы, есть несколько альтернативных решений ваших основных проблем (в основном, требуется бесконечная горячая вода, а также резервный генератор), которые позволяют нам обойти проблемы, описанные выше; может быть даже возможно сократить вашу услугу с 400 А до 200 А, в зависимости от того, какой вариант вы выберете. Они также позволяют нам в некоторых случаях избавиться от управления сбросом нагрузки, а также могут позволить уменьшить размер самого генератора благодаря лучшему контролю над тем, какие нагрузки резервируются, а какие нет.

Циркуляция горячей воды для удовольствия и прибыли

Первая альтернатива вашей текущей установке, которую я предлагаю, состоит в том, чтобы отказаться от безрезервуарного электрического водяного отопления и газовых печей с принудительной подачей воздуха в пользу гидравлического решения , используя водяные змеевики в системах кондиционирования воздуха для центрального отопления и того, что известно как обратный непрямой горячий воздух. водонагреватель для нагрева воды с конденсационным газовым котлом, питающим все это. Это дает вам бесконечную горячую воду, как и ваши безрезервуарные нагреватели, но с несколькими преимуществами по сравнению с электрическими безрезервуарными водонагревателями. Прежде всего, вы можете управлять емкостьюгораздо эффективнее с этими системами, поскольку конструкция водонагревателя обратного косвенного нагрева обеспечивает накопление тепла, а также высокоэффективную передачу тепла, не беспокоясь о степени рекуперации. Водонагреватели обратного косвенного нагрева также обеспечивают удобную функцию гидравлического разделения , что позволяет разработать чрезвычайно гибкую гидравлическую систему, которая может работать с несколькими разнородными источниками тепла (котел зимой, солнечный тепловой и/или пароохладитель летом) и нагрузки (горячая вода, центральные кондиционеры, полы с подогревом, что угодно).

Больше тепла, меньше сока

Если сжигание газа для производства горячей воды по какой-то причине абсолютно невозможно (даже если у вас все в порядке с двумя газовыми печами и газовой плитой), есть пара альтернатив, которые все же вытащат нас из этой передряги. Прежде всего, в моем списке стоит использование водонагревателя с тепловым насосом сплит-системы для обеспечения ваших потребностей в горячей воде. Sanden EcoCute объемом 83 галлона, хотя, возможно, в два раза дороже вашего безбакового трио, он может справиться с довольно экстремальными нагрузками по горячей воде с его рейтингом восстановления 100+ галлонов в первый час, при этом используя 2/3 пиковой мощности и даже меньше энергии, чем типичный баковый нагреватель. (У него также есть бак из нержавеющей стали, поэтому, если у вас нет воды с высоким содержанием хлоридов, вам не нужно менять ржавый, протекающий бак или решать проблемы с удалением накипи, которые в этом отношении характерны для нагревателей без бака.)

С водонагревателями с обратным непрямым или сплит-системой с тепловым насосом вы получаете дополнительное преимущество, заключающееся в том, что вам больше не нужна эта услуга 400A, что сэкономит вам немало денег на сервисном оборудовании. Кроме того, оба этих варианта позволяют вам иметь горячую воду при питании от генератора, чего нельзя сказать о вашем нынешнем подходе. Тем не менее, даже при этом вы все равно захотите рассмотреть возможность размещения резервных нагрузок на отдельной подпанели, как обсуждается ниже.

Консолидация услуг

Последним вариантом, который может быть доступен для вас, в зависимости от того, что ваша коммунальная служба думает о предоставленном заказчиком оборудовании для монтажа счетчика, будет использование комбинации счетчика с одним разъединителем и центром нагрузки на 400 А для обеспечения отключения обслуживания, аварийного отключения и соединения/присоединения. точка подключения заземляющего электрода. Затем мы подключаем безобрывной переключатель к фидеру от сети счетчика 400 А и запитываем подпанель резервных нагрузок от клемм нагрузки на безобрывном переключателе. Это позволяет нам использовать меньший генератор и, возможно, меньший автоматический переключатель, а также отказаться от причудливого оборудования для сброса нагрузки, поскольку нагрузки, которые вы не хотите резервировать, могут просто попасть в центр нагрузки измерительной сети, где они по своей природе пролить во время переноса.

В вашем случае подпанель и автоматический переключатель могут быть рассчитаны на нагрузку в режиме ожидания (100 или 200 А, но с большим количеством мест для выключателей в подпанели в любом случае), в то время как выключатели для безрезервуарных нагревателей, сушилки для белья и, возможно, кондиционеров может идти в счетчик-основу, вместе с фидерным выключателем для резервного фидера. Это также обеспечивает один внешний главный разъединитель, который соответствует упомянутому выше требованию NEC 230.85, и значительно упрощает другие вещи, избавляясь от некоторых сложностей с ответвлениями заземляющего электрода и необходимости прокладывать ПВХ вместо металлического кабелепровода между счетчиком и сервисным разъединителем. по причинам склеивания.

Очень полезно! №1. Несколько вариантов. Generac 100A SMM (№ 7006) с водонагревателем на 75 А. Или 50А SMM с водонагревателем 30А. Или, если это абсолютно необходимо, удалите безбаковый 75А. № 2. Это было моей главной заботой. Спасибо! Но у меня все еще была бы эта проблема даже с меньшим количеством безбаковых нагревателей. Нагрузке генератора по-прежнему потребуется передаточный переключатель всего дома (поскольку на нем в любом случае будет > 1/2 дома). #3. Индиана использует NEC 2008 года. Итак, 230,85 N/A … продолжение комментариев ниже…
Я создал новую диаграмму в соответствии с вашими рекомендациями для № 2. Я соединим нейтраль с землей на главной сервисной панели А, а также на безобрывном переключателе. Я буду использовать отдельную заземляющую шину на Главной сервисной панели B и пропустить землю к безобрывному переключателю. Это верно?
@Vette -- re: #1, я не знал о версии SMM на 100 А, спасибо, что указали на это. Я до сих пор не покупаю электрические безрезервуарные HWH (большие качающиеся грузы труднее управлять коммунальными службами, чем что-то более устойчивое) - есть ли причина, по которой вы можете использовать сжигание газа для обогрева дома, но не для нагрева воды?
@Vette - относительно № 2: название «переключатель для всего дома» на самом деле означает, что переключатель для всего дома сконфигурирован / рассчитан для использования в качестве средства отключения службы и не имеет ничего общего с тем, какую нагрузку вы можете поставить. на нем это определяется исключительно номиналом усилителя переключателя
@Vette - относительно № 3: я обычно разрабатываю коды последней модели, когда это возможно, поскольку считаю хорошей идеей сделать это, даже если / когда ваш округ / штат / ... сильно отстает от времени. (Это, конечно, не включает такие места, как Нью-Йорк или Чикаго с очень уникальными местными требованиями.)
@Vette - и последнее, но не менее важное: да, ваша пересмотренная диаграмма верна в отношении того, как работают нейтрали и земли; просто обязательно вытащите винт нейтрального соединения из панели B!
Спасибо! Re: Газ против электричества: много причин, но слишком много, чтобы печатать здесь; возможно, я мог бы начать другую тему, так как эта тема сосредоточена на электрических требованиях. Re: Нейтральный винт: я планировал использовать se.com/us/en/product/QO130M200PC . Он поставляется с нейтральным соединительным винтом по умолчанию? Я думал, что это нужно было добавить вручную, если вы хотите соединить нейтраль с землей (например, для панели A)? Для панели B я просто собирался купить шину заземления и вкрутить ее в панель в соответствии с инструкциями производителя.