電気負荷のバランスをとることは、 家庭の配線システムの回路をレイアウトする上で重要です 。 新しいサービスパネル（ブレーカボックス）を設置したり、家を改造したり、改造中に複数の回路を追加する場合は、通常、電気技師が行います。 簡単に言えば、電気サービスパネルには2つの側面があり、負荷のバランスをとることは、両側で回路を均等に分割して、負荷または電力消費が両側でほぼ同じになるようにすることです。
アンバランスな負荷は、パネルの一方の側に他の側よりもかなり多くの電力が引き出される場合に発生する。 これにより、電気部品が過熱したり、パネルに過負荷がかかる可能性があります。
電気サービスの基礎
ほとんどの家庭には、 単相3線式の電気サービスがあります。 このサービスは、それぞれ120ボルトを伝送する2つの非接地（「ホット」）ワイヤと、単一の接地（「ニュートラル」）ワイヤを介してユーティリティから供給される。 ワイヤは家のサービスパネルに接続され、各ホットワイヤはパネルの2つのホットバスバーの 1つに120ボルトの電力を供給します。 様々な家庭用回路（ 分岐回路と呼ばれる）用の回路遮断器がパネルにはめ込まれ、高温バスバーの一方または両方に電気的に接続されます。 単極回路遮断器は1つのバスバーにのみ接続し、120ボルトを回路に供給します。 ダブルポールブレーカは両方のバスバーに接続し、240ボルトを回路に供給します。
ユーティリティサービスワイヤと同様に、各分岐回路は1本または2本のホットワイヤと中性線を備えています。 電力は、熱線に沿ってパネルを出て、中性線上のパネルに戻る。 そこから、電力はユーティリティサービスニュートラルを介してユーティリティグリッドに戻る。
回路アンペア数
すべての回路ブレーカにはアンペア数があり、過負荷による損傷を防ぐためブレーカが遮断される前に回路が処理できる最大負荷を示します。
単極遮断器の定格は通常15または20アンペアです。 ダブルポールブレーカは、通常30〜50アンペア以上の範囲です。 アンペア数定格は、サービスパネルの負荷のバランスをとるために使用される主な要因です。 もう1つの要因は、回路がサービスする電気機器（アプライアンス、コンセント、照明など）のタイプと、その機器が通常使用される場合です。 たとえば、冷蔵庫は1年中365日24時間稼働しており、コンプレッサーのモーターを始動するのに最も力が必要です。 対照的に、全館ファン（屋根裏部屋ファン）は、比較的安定した電力を引き出し、暖かい気候、通常は夜間または朝早くにのみ使用されます。
回路天びん
バランシングの仕組みを理解するには、単極遮断器を備えた2つの120ボルト回路があるとします。 1つの回路は8アンペアを消費する冷蔵庫を供給します。 他の回路は7アンペアを引き出すチェストフリーザーを供給する。 両方のアプライアンスは1年中動作します。 2つの回路の負荷を均衡させるには、ブレーカをサービスパネルの異なるホットバスバーまたは「脚」に設置する必要があります。 そうすれば、2つの回路のアンペア数は、電力がニュートラルのユーティリティに戻るときに互いに打ち消し合う。 この場合、ニュートラルの電流は1アンペア：8-7 = 1になります。
両方の機器が8アンペアを引き出すと、ニュートラルの電流は0になります。安全、 エネルギー効率 、およびその他の理由から、中立の電流をできるだけ小さくすることが目標です（これは別の記事）。
一方、パネルの同じ脚に両方の回路を配置すると、アプライアンスの負荷が加算され、15アンペアの電流が中性線に戻ってきます。 これは不均衡な負荷であり、好ましくは回避される。
ブレーカの配置
各回路が引き出す脚は、ブレーカがパネル内にある場所に依存します。 ほとんどのパネルでは、パネルの両側のブレーカスロットがホットバスバー（脚部）間で交互に配置されています。 2つの単極ブレーカが同じ側にあり、もう一方の上に積み重ねられている場合、それらは異なる脚に接続されます。
彼らは同じ側にいるが、それらの間にスロットがある場合、彼らは同じ足に接続します。 ダブルポールブレーカーは、隣接する2つのスロットを取り、両方の脚に接続します。 各脚は120ボルトを供給し、回路の合計は240である。 このため、ダブルポールブレーカーはパネル上のどこにあっても自動的にバランスが取れます。 したがって、家の回路をレイアウトするときは、パネルの両脚におおよそ等しいアンペア数のドローが必要です。