Тимоти Тиле — местный электрик IBEW №176 с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях. Он имеет степень младшего специалиста в области электроники и прошел четырехлетнее обучение. Он писал для The Spruce о проектах электропроводки и домашней установки более восьми лет.
Ларри Кэмпбелл (Larry Campbell) — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.
Джессика Врубель имеет опыт работы писателем и редактором, работая в различных изданиях, газетах и публичных библиотеках, помогая со справками, исследованиями и специальными проектами. В дополнение к своему опыту журналистики, она более 15 лет занимается просветительской деятельностью на темы здоровья и хорошего самочувствия как в классе, так и за его пределами.
А. Александравичус / Getty Images
Балансировка электрических нагрузок является важной частью разводки цепей в домашней электропроводке. Обычно это делают электрики при установке новой сервисной панели (коробки выключателя), переустановке проводки в доме или добавлении нескольких цепей во время реконструкции. Проще говоря, электрическая сервисная панель имеет две стороны, и балансировка нагрузки заключается в равномерном разделении цепей между двумя сторонами, чтобы нагрузка или потребляемая мощность были примерно одинаковыми с обеих сторон. Несбалансированная нагрузка возникает, когда с одной стороны панели потребляется значительно больше энергии, чем с другой. Это может привести к перегреву электрических компонентов и возможной перегрузке панели.
Основы электротехнического обслуживания
В большинстве домов есть тип электроснабжения, называемый однофазным, трехпроводным. Услуга поступает от коммунального предприятия по двум незаземленным «горячим» проводам по 120 вольт каждый плюс один заземленный «нейтральный» провод. Провода подключаются к служебной панели дома, и каждый горячий провод обеспечивает питание 120 вольт для одной из двух горячих шин в панели. Автоматические выключатели для различных бытовых цепей (называемых ответвлениями) защелкиваются в панели и электрически подключаются к одной или обеим горячим шинам. Однополюсный автоматический выключатель подключается только к одной шине и подает в цепь напряжение 120 вольт. Двухполюсный выключатель подключается к обеим шинам и подает в цепь напряжение 240 вольт. Как и в случае с инженерными сетями, каждая ответвленная цепь имеет один или два провода под напряжением и нейтральный провод. Электроэнергия покидает панель по горячим проводам и возвращается в панель по нейтрали. Оттуда энергия возвращается в коммунальную сеть через нейтраль коммунального обслуживания.
Сила тока в цепи
Каждый автоматический выключатель имеет номинальную силу тока, которая указывает максимальную нагрузку, которую может выдержать цепь, прежде чем автоматический выключатель отключится, чтобы предотвратить повреждение от перегрузки. Однополюсные выключатели обычно рассчитаны на 15 или 20 ампер. Двухполюсные выключатели обычно имеют номинал от 20 до 50 ампер и более. Номинальная сила тока является основным фактором, используемым для балансировки нагрузок в сервисной панели. Другим фактором является тип электрооборудования (приборы, розетки, освещение и т. д.), обслуживаемого цепями, и когда это оборудование обычно используется. Например, холодильник работает 24 часа в сутки, 365 дней в году, и ему требуется наибольшая мощность для запуска двигателя компрессора. Напротив, вентилятор для всего дома или чердачный вентилятор имеет относительно постоянное энергопотребление и используется только в теплую погоду и обычно ночью или рано утром.
Баланс цепи
Чтобы понять, как работает балансировка, представьте, что у вас есть две 120-вольтовые цепи с однополюсными выключателями. Одна цепь питает холодильник, который потребляет 8 ампер; другая цепь питает морозильный ларь, который потребляет 7 ампер. Оба прибора работают постоянно, круглый год. Чтобы сбалансировать нагрузку двух цепей, выключатели должны быть на разных горячих шинах или «ногах» сервисной панели. Таким образом, сила тока двух цепей компенсирует друг друга, когда мощность возвращается к коммунальной сети на нейтрали. В этом случае ток на нейтрали будет 1 ампер: 8 – 7 = 1. Если бы оба прибора потребляли 8 ампер, ток на нейтрали был бы равен 0. Цель состоит в том, чтобы ток на нейтрали был как можно меньше. возможно — по соображениям безопасности, энергоэффективности и другим причинам.
С другой стороны, если вы поместите обе цепи на одну и ту же ножку панели, нагрузки приборов будут складываться, в результате чего на нейтраль будет возвращаться ток силой 15 ампер. Это будет несбалансированная нагрузка, и ее желательно избегать.
Размещение выключателя
Нога или ноги, от которых тянется каждая цепь, зависят от того, где выключатель находится в панели. В большинстве панелей слоты выключателя на каждой стороне панели чередуются между горячими шинами (ножками). Если два однополюсных выключателя находятся на одной стороне и установлены друг над другом, они подключатся к разным ветвям. Если они находятся на одной стороне, но между ними есть прорезь, они соединятся с одной и той же ногой. Двухполюсные выключатели занимают два соседних слота и подключаются к обеим ножкам. Каждая нога обеспечивает 120 вольт, всего 240 вольт для цепи. Благодаря этому двухполюсные выключатели автоматически балансируются, независимо от того, где они находятся на панели. Поэтому, когда вы прокладываете электрические цепи для дома, цель состоит в том, чтобы получить примерно одинаковую силу тока на обеих ножках панели.
Внутри вашей главной электрической сервисной панели
Боб Формисано — лицензированный архитектор и строитель с почти 40-летним опытом строительства новых домов и восстановления старых домов. Одной из его специальностей является ремонт старых систем, построенных еще в 1920-х годах, включая оцинкованные водопроводные трубы, проводку с ручкой и трубкой и многое другое. Его статьи о ремонте дома для The Spruce написаны более 10 лет назад.
Ларри Кэмпбелл (Larry Campbell) — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.
Александра Кей — писатель, специалист по проверке фактов, исследователь и редактор, проверяющая статьи The Spruce на точность и добавляющая ссылки на источники. Алекс часто пишет для b2b и b2c изданий. Когда она не пишет и не проверяет факты для печатных или онлайн-статей, Алекс работает адъюнкт-профессором английского языка в местном колледже.
Ель / Хилари Эллисон
Любой ремонт электрооборудования в вашем доме включает в себя отключение питания в цепи, над которой вы будете работать, и вы делаете это на главном электрощите. Вы можете знать сервисную панель как коробка выключателя, в то время как в торговле это официально называется центром нагрузки.
Главный сервисный щит похож на распределительный щит для всего электричества в доме. Он получает входящую мощность от коммунальной компании и распределяет ее по каждой из цепей, питающих различные источники света, розетки, приборы и другие устройства по всему дому. Все, кроме входящего сетевого питания, может быть отключено и включено на главной сервисной панели.
За панельной дверью
Сервисная панель представляет собой стальной ящик с откидной дверцей или подъемной панелью спереди. Открыв дверь, вы можете получить доступ ко всем автоматическим выключателям в панели. Как правило, одна панель питает весь дом, но может быть и другая, меньшая панель, называемая субпанель, которые могут использоваться для обслуживания определенной области, например, пристройки, большой кухни или отдельного гаража. Подпанель работает так же, как основная сервисная панель, но питается от главной панели дома, а не напрямую от инженерных сетей.
Каждый автоматический выключатель управляется рычагом, который можно вручную установить в положение ВКЛ или ВЫКЛ. Если автоматический выключатель срабатывает, обычно из-за перегрузки или другой проблемы с цепью, рычаг автоматически перемещается в третье положение между ON и OFF. Выключатели должны иметь маркировку, указывающую на основную зону или устройство, обслуживаемое цепью выключателя. Этикетки могут быть наклейками или написанными от руки словами рядом с выключателями или на листе, приклеенном к внутренней стороне панели двери.
Примечание: В старых домах, в которых не были модернизированы электрические сети, могут быть сервисные панели с предохранителями, а не с автоматическими выключателями, которые были стандартными с 1960-х годов.
Внутри сервисной панели
Когда вы открываете дверцу панели, вы получаете доступ к выключателям автоматического выключателя, но это все. И это то, что нужно большинству домовладельцев. Однако, чтобы попасть внутрь панели для установки или замены автоматического выключателя, необходимо снять защитную крышку вокруг выключателей, известную как мертвая передняя крышка. Мертвая передняя крышка обычно удерживается на месте с помощью винта в каждом углу. Снятие крышки открывает доступ ко всем компонентам панели. Некоторые панели имеют отдельную дверцу и крышку; другие имеют дверь и крышку как части одного и того же блока.
Внимание! Всегда выключайте главный автоматический выключатель (см. следующий слайд) перед снятием передней крышки. Это отключает питание всех автоматических выключателей и бытовых цепей, но не отключить питание от утилиты. Линии инженерных коммуникаций и клеммы, к которым они подключаются внутри панели оставаться под напряжением (проводя смертельный электрический ток) если коммунальная компания не отключит подачу в дом.
Смотреть сейчас: все, что вам нужно знать о вашей коробке выключателя
Главная Circuit Breaker
Компания основной автоматический выключатель — это большой выключатель, обычно расположенный в верхней части панели, но иногда и внизу или вдоль одной из сторон. Он управляет всей силой филиал автоматические выключатели (выключатели, управляющие отдельными цепями) в панели.
Электроэнергия поступает от линий коммунального обслуживания, проходит через электросчетчик снаружи вашего дома и продолжается в сервисной панели. Однако некоторые системы включают в себя отдельный выключатель между счетчиком и панелью. Главный выключатель используется для одновременного включения или выключения питания всех ответвленных цепей.
Главный автоматический выключатель также идентифицирует общую силу тока сервисной панели и будет иметь номер на нем, определяющий ее силу тока, например, 100, 150 или 200. Стандарт для новых панелей сегодня составляет 200 ампер, но панели могут иметь еще большая емкость.
Внимание! Главный автоматический выключатель отключает питание всех ответвленных цепей, кроме не отключить питание от утилиты. Линии инженерных коммуникаций и клеммы, к которым они подключаются внутри панели оставаться под напряжением (проводя смертельный электрический ток) если коммунальная компания не отключит подачу в дом.
Горячие автобусные бары
Два толстых черных служебных провода, питающих главный выключатель, несут по 120 вольт от электросчетчика и питают две «горячие» шины в панели. Автоматические выключатели защелкиваются на одной или обеих шинах, обеспечивая питание цепей. Однополюсный автоматические выключатели обеспечивают 120 вольт и подключаются только к одной горячей шине.
Двухполюсный автоматические выключатели подают 240 вольт в цепь и защелкиваются на обеих горячих шинах. Электрический ток выходит из сервисного щита через горячие провода, которые подключены к автоматическим выключателям. Однополюсные выключатели имеют один горячий провод (обычно черный), а двухполюсные выключатели имеют два горячих провода, которые могут быть черного, красного, белого или другого цвета.
Нейтральная шина
Как только питание выходит из электрощита через провод(а) цепи под напряжением и выполняет свою работу через электрические устройства (лампочки, розетки и т. д.), электрический ток возвращается обратно в сервисный щит через нейтраль (обычно белый) провод цепи, который подключается к нулевой шине. Шина подключается к основной нейтрали обслуживания и возвращает ток обратно в электросеть.
Во многих сервисных панелях нейтральная шина также служит шиной заземления и является местом, где заканчиваются отдельные провода заземления цепи из неизолированной меди. В этом случае его часто называют шина нейтрали/земли.
Основная соединительная перемычка
Основная соединительная перемычка обеспечивает заземление между шиной нейтрали/земли и сервисной панелью. Другое заземление выполняется провод заземляющего электрода или ГЭК. Это оголенный медный провод, который соединяет шину нейтрали/заземления с заземляющим стержнем, вбитым в землю рядом с сервисной панелью, или с металлической арматурой в фундаменте дома. Это окончательное заземляющее соединение с землей позволяет безопасному прохождению блуждающего электрического тока (например, импульса, вызванного молнией) в окружающую почву.
Заземляющая шина
Некоторые сервисные панели имеют отдельную шину для подключения заземляющего провода вместо шины нейтрали/заземления. В этом случае шина заземления электрически связана с шиной нейтрали только в основных щитах обслуживания; в подпанелях шина заземления и шина нейтрали не соединены друг с другом.
Автоматические выключатели
Автоматический выключатель является слабым звеном в любой электрической цепи. Но это хорошо, так как он рассчитан на безопасный сбой. Чрезмерный ток в цепи предотвращается использованием устройства защиты от перегрузки по току, такие как автоматические выключатели (или, в более старых системах, предохранители). Автоматические выключатели подключаются к горячим шинам и бывают разных марок, типов и мощностей:
- Однополюсные выключатели обеспечивают 120 вольт и обычно имеют рейтинг 15 ампер или 20 ампер. Эти выключатели обслуживают большинство цепей в вашем доме.
- Двухполюсные выключатели обеспечивают 240 вольт и имеют номиналы от 15 до 50 ампер. Эти выключатели обычно обслуживают специальные цепи для крупных бытовых приборов, таких как электрические сушилки, плиты и кондиционеры.
- Автоматические выключатели с защитой от замыкания на землю (GFCI) защитить всю цепь от замыканий на землю, чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током.
- Дуговые прерыватели цепи (AFCI) выключатели защитить всю цепь от дуговых замыканий, чтобы помочь предотвратить пожары в доме. Некоторые выключатели двойного назначения могут одновременно обеспечивать защиту как GFCI, так и AFCI.
The Spruce использует только высококачественные источники, в том числе рецензируемые исследования, для подтверждения фактов в наших статьях. Прочтите наш редакционный процесс, чтобы узнать больше о том, как мы проверяем факты и делаем наш контент точным, надежным и заслуживающим доверия.
