ロードセンター、パネルボード、分電盤のサイズを設定する方法

NECおよびIECに準拠したロードセンター、パネルボード、分電盤、および消費者ユニットのサイズ設定？

計画はすべての電気配線プロジェクトの最優先事項であり、住宅または商用アプリケーションでの配電システムの設計と設置では、正確な計算に基づく適切な見積もりと分析が必要です。 。これは、ロードセンターとパネルボードの適切に決定されたサイズが、現在および将来の負荷（存在する場合）を安全かつスムーズに運び、処理するためです。

このように、ロードセンターと分電盤は、NECとIECまたはその他の該当する地域コードに従って適切なサイズにする必要があります（同様に、適切なワイヤとケーブルのサイズを設定する、適切なサイズのMCBを選択する、または計算する）プラグやコンセントなどの定格）。今日のステップバイステップガイドでは、解決された例を使用して、NECおよびIECに従って適切なサイズのパネルボード（ロードセンター、分電盤、またはサーキットブレーカーパネル）を選択する方法を示します。

パネルボード、ロードセンター、分電盤、または消費者ユニット

同じもの、つまり、ロードセンター、パネルボード、分電盤、または消費者ユニットには、さまざまな用語が使用されます。つまり、パネルボードまたは分電盤は、回路ブレーカーなどの複数の保護デバイスの組み合わせであり、照明ポイントや最終回路などの負荷ポイントに折衷的な電力を安全に制御して分配するために使用されます。

• 米国で使用されている用語 ：分電盤、ロードセンター、ブレーカーボックス、サービスパネル、またはメイン電気パネル。
• 英国とEUで使用される用語 ：分電盤（商用）、消費者ユニット（住宅用）、サーキットブレーカーボックス、メインパネルなど

以前の投稿で詳細に説明したので、ステップバイステップのチュートリアルに進みましょう。次の例は、メインサーキットブレーカの負荷容量を決定するためにも使用できます。 また、家の全体的な電気負荷を計算するために使用することもできます 。

パネルボードとロードセンターのサイズを設定するにはどうすればよいですか？ 120 / 240V – NEC？

米国での住宅用アプリケーションの一般的な電圧レベルは、120Vと240Vの単相です。分割変圧器の2次側からの3本のワイヤー（Hot1は黒色、Hot 2は赤色、ニュートラルは白色で識別）は、メーターボックスとメインサービスパネル（メインスイッチブレーカー）に入ります。

このように、単相配電システムで利用可能な電圧は次のとおりです。

• ホット（ホット1またはホット2）とニュートラル間の電圧=120V
• ホット1とホット2の間の電圧=240V

次の図は、パネルボックスの全体的な概要、さまざまな導体間の電圧レベル、および回路ブレーカーの数を示しています。

注1： 次の例は、見かけの電力として知られているVA（ボルトxアンペア）に基づいています。住宅の力率はほぼ1であるため、見かけの力率x力率またはVA x PFに等しい有効電力または実電力（ワット単位）を使用できます（1）。この場合、VAの見かけの電力は、W「ワット」の実際の電力に等しくなります。

次に、次の例を見て、パネルボード（ロードセンターまたは分電盤）の適切なサイズを決定します。

注2： この例は、北米、特にNECとCECに続く米国とカナダで適用可能なNECに基づいています。この例の直後に、IECおよびUK/EUの他の例を確認してください。

以下は、メインサービスパネルと、将来の負荷ポイントや120Vおよび240V回路用のスペースを含むさまざまな部分の概要です。

例：

1500フィート ² のロードセンターまたは分電盤の適切なサイズを計算します （平方フィート）または139.35 m ² （平方メートル）次の荷重点を持つ家の間取り図：

• エアコン：240V x 25A =6000 VA =6 kVA
• 電気範囲：240V x 35A =9600 VA =8.4 kVA
• 電気ヒーター：240V x 30A =7200 VA =7.2 kVA
• 衣類乾燥機：240V x 15A =3600 VA =3.6 kVA
• 食器洗い機：120V x 10A =1200 VA =1.2 kVA
• ごみ処理=120Vx 8A =960VA =0.96 kVA
• キッチンにある冷蔵庫、目隠しなどの2つの小型家電回路
• 一般照明、ファン、浴室用電化製品、将来の負荷など

解決策：

NECコードと関連テーブルを使用して、地下室とガレージのない間取り図に基づいて、さまざまな家電製品の電力定格を見つけて計算しましょう。

一般的な照明負荷：

家電製品用の非アプライアンスレセプタクルを含む、一般的な最小照明負荷。住居用のテレビ、テーブルライトなど）は、1フィートあたり3 VA ² （NEC表220.12）。

このように、1800フィート ² の一般的な照明負荷 （例で示されています）：

3 VAx1500フィート ² =4500 VA = 4.5 kVA

小型家電製品の読み込み

少なくとも2つの120V、20Aの小型家電回路が必要です。つまり、コーヒーメーカーやトースターなどの小型家電用のキッチンにあります（NEC Article 210.11（C）（1） 。これらの回路の定格は1.5kVAである必要があります（NEC Article 220.52（A）。このようにして、特定の例の家に小型家電製品が搭載されます。

2 x 1500 VA =3000 VA = 3 kVA

ランドリー回路

ランドリーエリアには少なくとも1つの120V、20A回路が必要です（NEC Article 210.11（C）（2）。ランドリー回路の最小VA定格は1.5kVAである必要があります。 （NEC Article 220.52（B）。このように、洗濯エリアの定格荷重：

1500 VA = 1.5 kVA

このように、洗濯回路の評価を含む一般照明と小型家電製品の合計：

• 一般照明=4.5kVA
• アプライアンスの負荷が小さい=3kVA
• 洗濯回路=1.5kVA

一般照明と小型家電製品の合計=4.5 kVA + 3 kVA + 1.5 kVA = 9 kVA

需要率

すべての電化製品が一度に動作するわけではないことがわかっているため、つまり（温度に応じて、電気ストーブまたは冷蔵庫として使用できるのは1つだけです）。同様に、電気アイロン、給湯器、照明、ファンなど、すべての機器が常にオンになっているわけではありません。このため、最初の3 kVAは100％と評価され、残りの負荷は35％の需要率で評価できます（ NEC表220.42）。このように

• 100％での最初の3 kVA =3 kVA
• 残りの6kVA（9 kVA – 3 kVA）、35％=2.1 kVA

一般照明と小型家電製品の正味合計=3 kVA + 2.1 kVA = 5.1 kVA

アプライアンスの負荷が大きい

高電力定格（例：連続動作と非連続動作の大型アプライアンスは、異なる方法で処理する必要があります。上記の例では、次の高電力定格のアプライアンスがあります。

• エアコン：240V x 25A =6 kVA
• 電気範囲：240V x 35A =8.4 kVA
• 電気ヒーター：240V x 30A =7.2 kVA
• 衣類乾燥機：240V x 15A =3.6 kVA

すでに述べたように、エアコンまたは電気ヒーターを同時に使用できます。つまり、温度に基づいて動作するのに必要なアプライアンスは1つだけです。この場合、より大きな定格のアプライアンスを考慮に入れる必要があります（NEC®Article220.82（C））。この例では、電気ヒーター（7.2 kVA）の定格がエアコン（6 kVA）よりも大きいため、ヒーター、つまり7.2 kVA

を検討します。

残りのアプライアンスは、短時間使用されるため、電気レンジを除いて100％と評価する必要があります。つまり、他のアプライアンスと比較して非常に非連続的です。 7.2kWの電気ヒーターの許容需要率は5.76kWです（NEC表220.55）。力率は1、つまり「1」であると仮定しました。ここで、見かけの電力=実電力です。 kVA=kW。このように;

• 電気範囲：=8.4 kVA
• 電気ヒーター=5.76kVA
• 衣類乾燥機：=3.6 kVA

大型定格アプライアンスの正味合計=8.4 kVA + 5.76 kVA + 3.6 kVA = 17.76 kVA

その他の負荷

例に示されているその他の負荷は次のとおりです。

• 食器洗い機=1.2kVA
• ごみ処理=0.96kVA

正味のその他の定格負荷=1.2kVA + 0.96 kVA = 2.16 kVA

総負荷

ロードポイント	kWまたはkVA定格
一般的な照明、洗濯、小負荷	5.1 kVA
正味の大型アプライアンスの負荷	17.76 kVA
その他のアプライアンスの負荷	2.16 kVA
総負荷	25.02 kVA

必要なサービス

米国で住宅に供給される一般的な供給電圧レベルは120V/240Vです。したがって、次の式を使用して、最高レベルの電圧を使用して、必要なサービス（アンペアの場合）を決定できます。

I =P / V

場所：

• I=アンペア単位の電流
• P =電力（ワット）（またはPF =1の場合はkVA）
• V =電圧（ボルト）

値を入力する;

I =25.02 kVA / 240V

I =104.25A

つまり、必要なサービスは105Aです。ただし、将来の拡張と安全率も追加する必要があります。

将来の読み込み：

将来の拡張のために、少なくとも2つの分岐回路のスペースを追加することが重要です。最小10Aのスペースごとに最低2つのブレーカーを追加する必要があります。つまり、2 x 10A = 20A

合計アンペア=20A + 104.25A = 124.25A

安全率

サーキットブレーカとロードセンターでの動作は温度の上昇の影響を受けるため、合計アンペア数に20％の安全率を追加することをお勧めします。このように、アンペア単位の合計電流：

正味合計アンペア=20％+ 124.25A = 149A

ロードセンターまたは分散パネルの適切なサイズ=150アンペア

上記の計算に基づいて、ロードセンターの適切なサイズまたは 分電盤 は150Aです 計算値に最も近いものです。

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分電盤のサイズを設定するにはどうすればよいですか？三相、400V – IEC

次の例では、三相400V分電盤の適切なサイズを計算する方法を示します。これは、IEC規則に準拠している国で主に適用できます。英国、EU、および旧英国の植民地。

例：

家の推定総負荷が50 kVAの場合、三相分電盤の適切なサイズはどれくらいですか。負荷は、エアコン、冷蔵庫、電気レンジ、ウォーターポンプ、洗濯機、一般的な照明ポイントなどを含む単相システムと三相システム（400Vおよび230V AC）の組み合わせです。電力係数0.9を考慮してください。

解決策：

まず、三相電流の式を使用して、必要なアンペアを見つけます。

P=√3xV xIxCosФ

I =P/√3 xVxCosФ

値を入力する：

I =50kWx/√3 x 400V x 0.9

I = 80.18A

需要または不等率：

一般的な不等率は、接続された負荷の80％です（詳細については、IEC 60439を参照してください）。この場合、

80％x 80.18A = 64.15 A 。

将来の拡張：

安全率の一般的な経験則は20％です。したがって、必要に応じて追加することもできます。

20％x 64.15A = 76.98 A

安全率

安全率の最小安全範囲は20〜25％です。したがって、次のように負荷電流の計算値に追加します。

25％x 76.98 A = 96.22 A

これで、MCCBの最も近い標準の利用可能な定格は100Aになります 50kWの負荷を処理するのに適したサイズの三相400V分電盤用。

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コンシューマーユニットのサイズを設定するにはどうすればよいですか？単相、230V – IEC

次の例は、住宅の負荷を処理するための単相230VAC消費者ユニットまたはガレージユニットおよび関連するMCB/MCCBの適切なサイズを見つける方法を示しています。

例：

住宅の推定総負荷が12 kVAの場合、単相消費者ユニットの適切なサイズを見つけます。

解決策：

一般に、通常の負荷のある住宅の力率は、単一性「1」と見なされます。このように、kVA =kWで表した総負荷、つまり力率がないため、見かけの電力はワットで表した実際の電力に等しくなります。

次に、単相回路のアンペア単位の電流の一般式を使用して、最初に負荷電流を計算する必要があります。

まず、三相電流の式を使用して、必要なアンペアを見つけます。

P =V xIxCosФ

I =P /VxCosФ

値を入力する：

I =12 kW x / 230V x 1

I = 52.17A

需要または不等率：

一般的な不等率は接続された負荷の80％です（IEC 60439の負荷タイプに応じて適切な％を選択できます）。この場合、

80％x 52.17A = 41.74 A

将来の拡張：

安全率の一般的な経験則は20％です。したがって、必要に応じて追加することもできます。

20％x 41.74A = 50 A

安全率

安全率の最小安全範囲は20〜25％です。したがって、次のように負荷電流の計算値に追加します。

25％x 50 A = 62.5 A

このようにして、単相230V民生用ユニットの63AであるMCCBの最も近い標準の利用可能な定格を選択できます。計算に基づいて、この63AMCBまたはMCCB 住宅で12kWの負荷を処理するのに適したサイズです。

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