プロフェッショナル ガイド:インテリジェント ブレーカーを備えた 120/240V スマート ロード センターの設置

スマート電気パネルへの 120/240 V、単相スマート ブレーカーの配線設置

テクノロジーが急速に進化する時代において、従来の分電盤やブレーカーボックスは、最新のスマート ホーム オートメーションにはもはや十分ではありません。その代わりに、住宅のエネルギー管理を強化するために新しく設計されたスマート ロード センターが登場し、住宅所有者がスマートフォンを通じて電気システム全体を制御できるようになります。

次の配線チュートリアルでは、新しいスマート ロード センターを設置する方法、または既存の標準ロード センターをスマート ロード センターにアップグレードする方法を示します。このアップグレードにより、在宅でも外出先でも利便性が向上します。スマート ロード センターを使用すると、ブレーカーのオン/オフ、運転スケジュールの設定、エネルギー使用履歴の追跡、電力消費の最適化、最終的な電気コストの削減など、自宅の電気システムをリモートで監視および制御できます。

スマート ロード センターとは何ですか?

スマート ロード センターは、従来の負荷分散と高度なデジタル制御、エネルギー監視、リモート管理機能を組み合わせた次世代の住宅用電気パネルです。その中核は、分岐回路に電力を安全に分配する従来のロード センターのように機能しますが、Wi-Fi を使用したスマートフォンによるリモート制御による接続性を追加して、スマート サーキット ブレーカーを制御および管理します。

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これにより、配電盤が受動的な配電ポイントから対話型のエネルギー管理プラットフォームに変わり、住宅所有者は家の電気使用量をより詳細に把握し、制御できるようになります。

仕組みは?

スマート パネル ボードは、従来のサーキット ブレーカー機能とデジタル モニタリング、リモート コントロール、およびインテリジェントなオートメーションを統合します。 Leviton エコシステムでは、第 2 世代スマート ブレーカーがスマート ハブおよび My Leviton アプリと通信して、リアルタイムのエネルギー データを報告し、アラートを送信し、個々の回路のリモート ON/OFF 制御を可能にします。

これらのシステムは、負荷が異常に動作する場合 (実行時間が長い場合や予想通りに電力が供給されない場合など) にユーザーに通知する異常検出もサポートしており、グリッドや太陽光、電池、風力発電機などの代替電源や、自動切替スイッチ (ATS) を使用したバックアップ発電機などの家庭全体のエネルギー使用を監視できるため、高価な二次パネルやサブパネルが不要になります。

標準パネルとの違い

接続性や遠隔可視性のない機械式サーキット ブレーカーを収容するだけの標準パネルとは異なり、スマート ロード センターはデジタルの洞察と制御を提供します。標準パネルでは、エネルギー使用量のレポート、自動アラートの送信、またはブレーカーのリモート切り替えを有効にすることはできません。

スマート ロード センターは、高度なブレーカーと通信ハブ、Wi-Fi 接続、モバイル アプリ インターフェイスを組み合わせることでこれを実現し、住宅所有者がどこからでも過去の傾向を確認し、診断を受け、回路を管理できるようにします。対照的に、標準パネルでは現場での手動ブレーカー操作のみが可能で、ネットワークやアプリは必要ありません。

利点と特徴

スマート ロード センターには、標準の電気パネルに比べて、いくつかの明確な利点があります。

• リモートコントロールとスケジュール: スマートフォンまたはタブレットの My Leviton アプリを使用して、回路のオン/オフを切り替えたり、動作をスケジュールしたりできます。
• より高速なインストールとアップグレード パス: モジュール式の完全プラグオン ブレーカー システムにより、標準ブレーカーとスマート ブレーカーを混在させることができ、長期にわたってコスト効率の高いアップグレードが可能になります。
• リアルタイムおよび履歴のエネルギー監視: 家全体と個々の回線の消費量を日、週、月、年ごとに追跡し、光熱費を見積もることができます。
• スマートな異常検出: 冷凍庫が作動していない、または長時間の重い負荷がかかっているなど、異常な電気的活動を自動的に通知します。
• バックアップ電源との柔軟な統合: 必須回線と非必須回線を指定し、バックアップ ジェネレーターがアクティブな場合（互換性のあるハードウェアを使用している場合）、重要でない負荷を自動的に遮断します。

電気的仕様と定格:

• バスバーアンプの定格: 100 ～ 225A
• 電圧: 120/240V – 単相 AC 電源 – 60 Hz
• バスバーの材質: 銅、光沢のある錫メッキ
• ブレーカーの評価: 分岐サーキット ブレーカーでは 15A ～ 60A、メイン ブレーカーでは 100A ～ 225A
• スペース: 20、30、42、66
• 供給ライン: 3 AWG – 300 MCM Cu/Al
• メインラグとニュートラルライン: 6 AWG – 300 MCM Cu/Al
• 地面: 4 AWG – 2/0 AWG Cu/Al
• NEMA 評価: NEMA 1 – 屋内およびNEMA 3 – 屋外
• 取り付け: 表面実装とフラッシュ実装
• 互換性: LDATA ハブ 例:Leviton Whole Home Energy Monitor (LWHEM-2) ハブ、LSMMA、LSBMA、および Leviton のスマート デバイス。標準サーマル ブレーカー、GFCI、AFCI、サージ保護、二重機能保護 (GFCI/AFCI)、GFPE。

120/240V スマート ロード センターとブレーカーの配線

120/240V スマート ロード センターの内部構造は、標準の 120/240V パネルの内部構造と似ていますが、各プラグオン ブレーカーのホット バスバーに隣接する両側に中性点接続が設けられている点が異なります。その結果、AFCI/GFCI のピグテールや 2 極 240V ブレーカーをメインの中性バスバーに取り付ける必要はありません。

次の図に示すように、200A メイン ブレーカーは 2 つの高温バスバーに電力を供給します。メインの中性線と機器の接地バスバーは、パネルの右側と左側にあります。

配電

スマート ロード センターの配電は、従来の 120/240 V 単相パネルと同じです。

• ホット 1 とニュートラルの間の電圧 =120V (1 – 相)
• ホット 2 とニュートラルの間の電圧 =120V (1 – 相)
• ホット 1 とホット 2 間の電圧 =240V (1 – 相)
• 中性点と接地間の電圧 =0V

1 極 2 線式 120V 回路

図に示すように、最初の第 2 世代の 1 極スマート ブレーカー (右上) は、ホット 1 およびニュートラル バスバーに接続されています。 120V 回路 (NEMA 5-15 コンセントなど) を保護するために使用されます。

回路導体は次のとおりです。

• ホット 1 (黒)
• ニュートラル (白)
• 機器のアース (裸の銅線、または緑色に黄色のストライプ)

重要:中性線はブレーカーの中性端子から負荷に接続する必要があります。パネル内の主中性バスバーから接続してはなりません。

2 極 2 線式 240V 回路

同様に、同じ列の 3 番目の 2 極スマート ブレーカーは、ホット 1 とホット 2 に接続されます (また、該当する場合は監視のために中性バスと内部インターフェイスします)。これは、中性線を必要としない 240V 回路 (NEMA 6-20 コンセントなど) を保護するために使用されます。

回路導体は次のとおりです。

• ホット 1 (黒)
• ホット 2 (赤)
• 機器のアース (裸の銅線、または緑色に黄色のストライプ)

この構成では、負荷に中性線は必要ありません。

2 極 3 線式 240V 回路

3 番目の 2 極スマート ブレーカー (左側) は、ホット 1、ホット 2、および中性バスバーに接続されています。 120/240V 回路 (NEMA 14-50 コンセントなど) を保護するために使用されます。

回路導体は次のとおりです。

• ホット 1 (黒)
• ホット 2 (赤)
• ニュートラル (白)
• 機器のアース (裸の銅線、または緑色に黄色のストライプ)

負荷への中性線は、パネル内の主中性バスバーからではなく、ブレーカーの中性端子から接続する必要があります。

スマート配線システムをさらにスマートにするには、Leviton Whole Home Energy Monitor (LWHEM) をインストールし (図に示すように、LDATA ハブの標準 1 極ブレーカーまたは LWHEM-2 の非スマート標準 2 極ブレーカーを使用)、第 2 世代のスマート ブレーカーを負荷用に接続し、負荷センターを追加して、My Leviton アプリにブレーカーを登録します。

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知っておきたいこと: 適切に動作させるには、スマート 120/240V AC 接地電気システム用に設計され、指定されたスマート ロード センター メーカー (たとえば、この配線ガイドでは Leviton) と特に互換性のあるスマート回路ブレーカー、GFCI/AFCI デバイス、コンセント、およびスイッチのみを使用してください。

1 極および 2 極スマート ブレーカーをスマート パネルのスマート コンセントおよび標準コンセントに配線する

利点の 1 つは、標準コンセントとスマート コンセントの両方を同じスマート パネル内で配線できることです。

上記のシーケンスに従って、配線図に示すように、以下にリストされている負荷ポイントがスマート パネルのスマート ブレーカーに接続されます。

• #14-2 ワイヤーを使用した 1 極、15A/120V スマート ブレーカー経由の 15A/125V スマート コンセント (NEMA 5-15)
• #12 -2 ワイヤを使用した 2 極 20A/240V スマート ブレーカー経由の 20A.250V 標準コンセント (NEMA 6-20)
• #6-3 ワイヤを使用した 2 極、20A/240V スマート ブレーカー経由の 50A – 125/250V EV 定格コンセント（NEMA 14-50）

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わかりやすくするために、次の配線図は、スマート ロード センター内のそれぞれの負荷ポイントへの 1 極および 2 極の 120/240V スマート ブレーカーの接続を示しています。

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終端処理:ロード センター配線のワイヤ、AWG、ストライプ長およびトルク

次の表は、スマート ロード センターの設置時に適切な終端処理に必要なワイヤ サイズ (AWG)、導体ストリップの長さ、およびトルク レベルの参考値を示しています。

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この情報は Leviton ロード センターにのみ適用されます。他のブランドが製造したロード センターの場合は、各メーカーが提供する特定の設置マニュアルとユーザー ガイドを参照するか、資格のある電気技術者に相談してください。

注意事項と規定:

• 電気機器の整備、修理、設置を行う前に、電源を切断し、完全にオフになっていることを確認してください。メインパネルのメインブレーカーをオフにします。
• メインブレーカーの上の端子ネジには絶対に触れないでください。これらの端子は、メイン ブレーカーがオンまたはオフの位置にあるかどうかに関係なく、常に通電されたままになります。
• 通電中の回路で作業している間は、濡れた表面や金属部品に触れないでください。
• このガイドおよび電気作業に関連するすべての安全上の注意事項をよく読み、厳密に従ってください。
• 常に正しいワイヤーゲージ、適切な定格のコンセントとスイッチ、適切なサイズの回路ブレーカーを使用してください。ワイヤとケーブルのサイズ計算ツールを使用して、正しい導体のサイズを決定できます。
• 20A 負荷回路には 15A ブレーカーを使用しないでください。これを行うと、通常の使用状況（複数のデバイスが 16A を描画している場合など）では不必要にトリップする可能性があります。
• 15A 負荷回路には 20A ブレーカーを使用しないでください。そうすると、ブレーカーに最大 20A の電流が流れることになり、ワイヤの容量を超えるだけでなく、15 アンペアの分岐回路の導体を保護できなくなります。
• 15A サーキット ブレーカーでは 20A コンセントを使用しないでください。同じ回路上に複数のコンセントがある場合は、20A サーキット ブレーカーで 15A コンセントを使用することが許可される場合があります。
• 20A ブレーカーで 15A コンセントを使用することは規定されていますが（NEC 210.21(B)(2)）、15A ブレーカーで 20A コンセントを使用することは許可されていません。
• 2 極 240 V ブレーカーは 120 V 回路で使用できますが（推奨されません）、240 V 回路で 1 極ブレーカーを使用することは固く禁止されています。
• 三相ブレーカーを単相に使用したり、その逆に使用したりしないでください。
• 適切な知識と訓練なしに電気の設置や修理を試みないでください。すべての作業は、資格のある経験豊富な個人の監督の下で実行する必要があります。
• 電気工事を自分で行うことは危険を伴う可能性があり、一部の管轄区域では禁止されている場合があります。配線システムを変更する前に、資格のある電気技師や地域の電力当局に相談してください。
• 著者は、この情報の不適切な使用または誤った配線方法に起因する損失、傷害、または損傷に対して一切の責任を負いません。電気には重大な危険が伴うため、常に細心の注意を払ってください。

リソース:

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