Калкулатор за обем на разпределителна кутия - Съответстващ на NEC Code

Какво представлява калкулаторът за обем на разклонителна кутия?

Калкулаторът за обем на разклонителна кутия определя най-малкия обем на кутията в кубични инчове, който безопасно побира даден набор от проводници и компоненти. Той прилага правилата за запълване на кутии от Националния електротехнически кодекс (NEC), таблица 314.16(B). Електротехници и собственици на жилища го използват, за да изберат кутия, която отговаря на изискванията, преди монтажа, вместо да установят, че е твърде малка, след като проводниците вече са вътре.

Какво представлява разклонителната кутия?

Разклонителната кутия, наричана също контактна или апаратна кутия, е корпус, в който се намират електрически снаждания и съединения. Тя предпазва проводниците от механични повреди и не допуска искри или топлина да достигат до близки материали, които могат да се запалят. Кутиите са метални или пластмасови и се предлагат в няколко форми, включително за един механизъм, квадратни и осмоъгълни.

Защо обемът на кутията е важен

Електрическите съединения пренасят ток, а токът отделя топлина. Кутията с твърде малко свободно пространство притиска проводниците един към друг, което затруднява отвеждането на топлината. Плътното подреждане може също да нарани или смачка изолацията на проводниците при вкарването им, което с течение на времето увеличава риска от късо съединение. NEC определя минимален обем за всяка кутия, така че да има достатъчно място за проводниците, снажданията и устройствата, без те да бъдат притискани.

Как се изчислява обемът на разклонителна кутия

Таблица 314.16(B) от NEC определя допустим обем в кубични инчове за всеки калибър на проводник (американски калибър на проводници, или AWG). Таблицата обхваща от 18 AWG до 6 AWG. По-дебелите проводници не се оразмеряват по този начин; отделна част от кодекса, NEC 314.28, обхваща кутиите за прекарване и разклонителните кутии за по-дебели проводници.

Общият необходим обем включва няколко вида допустими обеми:

• Проводници. Всеки проводник с ток, който влиза в кутията и е снаждан или свързан, получава по един допустим обем според собствения си калибър. Проводник, който започва и свършва в кутията, като къс свързващ проводник, не се брои.
• Заземителни проводници. Всички голи или зелени заземителни проводници в кутията споделят един допустим обем, определен по най-дебелия заземителен проводник. Ако има повече от четири заземителни проводника, всеки след четвъртия добавя една четвърт от този допустим обем — правило, добавено в NEC от 2020 г.
• Кабелни скоби. Всички вътрешни кабелни скоби в кутията споделят заедно един допустим обем, определен по най-дебелия проводник в кутията. Това е така независимо от броя на скобите.
• Монтажни планки на устройства. Всяка монтажна планка на устройство, металната лента, на която се монтира ключ или контакт, добавя двоен допустим обем. NEC го определя според най-дебелия проводник, свързан към това устройство. Калкулаторът използва най-дебелия проводник в цялата кутия, което дава същия или малко по-голям резултат.

Записано като формула:

Необходим обем = (допустими обеми за проводниците) + (един допустим обем за заземяването) + (един допустим обем за скобите, ако има скоби) + (допустими обеми за монтажните планки на устройствата)

Пример

Кутия за девиаторен ключ съдържа:

• три проводника 14 AWG
• два проводника 12 AWG
• един заземителен проводник 14 AWG
• една кабелна скоба
• една монтажна планка на устройство

Допустими обеми за проводниците: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 кубични инча (172 см³).

Най-големият проводник в кутията е 12 AWG, с допустим обем 2,25 кубични инча (36,9 см³). Тази стойност се използва по-долу за скобата и монтажната планка на устройството.

Допустим обем за заземяването: един заземителен проводник 14 AWG, следователно се добавят 2,0 кубични инча (32,8 см³). Междинен сбор: 12,5.

Допустим обем за скобата: един допустим обем, съответстващ на размера на най-големия проводник, 2,25 кубични инча (36,9 см³). Междинен сбор: 14,75.

Допустим обем за монтажната планка на устройството: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 кубични инча (73,7 см³). Краен сбор: 19,25 кубични инча (315 см³).

За тази кутия е необходим обем най-малко 19,25 кубични инча (315 см³). Много от кутиите за един механизъм са с по-малък обем, затова за това окабеляване обикновено е необходима по-голяма кутия, например кутия за два механизма или дълбока кутия за един механизъм, предназначена за 19,25 кубични инча (315 см³) или повече. Обемът на кутията обикновено е отбелязан от вътрешната ѝ страна или е посочен в спецификациите на производителя.

Какво обхваща този калкулатор

Калкулаторът поддържа размери на проводници от 18 AWG до 6 AWG в съответствие с таблица 314.16(B) на NEC. Той не обхваща:

• Проводници, по-големи от 6 AWG, за които се прилага NEC 314.28.
• Кутии за няколко механизма с вътрешни прегради.
• Кутии, в които се комбинират силови проводници с проводници за ниско напрежение, например коаксиален или мрежов кабел.

За запълване на кутии извън тези случаи или за окончателно решение относно съответствието се консултирайте директно с таблица 314.16(A) и (B) на NEC или се обърнете към правоспособен електротехник.

Често задавани въпроси

Какво се брои за проводник при запълването на кутията? Всеки изолиран проводник, който влиза в кутията и е снаждан или свързан към устройство, се брои за един проводник. Проводник, минаващ направо през кутията, също се брои веднъж. Къс свързващ проводник или мост, който започва и свършва в кутията, без част от него да излиза навън, не се брои, независимо от дължината му.

Добавя ли всеки заземителен проводник собствен допустим обем? Не. До четири заземителни проводника споделят един допустим обем, определен по най-дебелия заземителен проводник. Всеки заземителен проводник след четвъртия добавя малко количество — една четвърт от този допустим обем.

Ако кутията има три кабелни скоби, броят ли се три пъти? Не. Всички скоби в кутията използват заедно един допустим обем, определен според най-големия проводник в кутията, независимо от броя им.

Как монтажната планка на устройство влияе на общия обем? Всяка монтажна планка на устройство, например лентата на ключ или контакт, добавя двойния допустим обем на най-дебелия проводник. Калкулаторът използва най-дебелия проводник в кутията. Две планки добавят този двоен допустим обем два пъти.

Какво става, ако проводникът ми е по-голям от 6 AWG? Таблица 314.16(B) на NEC не посочва допустими обеми за проводници с размер над 6 AWG, както и този калкулатор. Кутиите за по-големи проводници се оразмеряват съгласно NEC 314.28.

Необходим ли е различен обем за метални и пластмасови кутии? Не. Правилата за обема са еднакви и за двата материала. Металните кутии понякога имат вградени скоби, които също се включват в допустимия обем, описан по-горе.

Източници

1. ABB Thomas & Betts (препечатка на NFPA 70, Национален електротехнически кодекс). Steel City metallic boxes: NEC 314.16 and Table 314.16(B). Препечатка на NEC 314.16 (PDF) — допустими обеми по таблица 314.16(B) (от 18 AWG 1,50 кубични инча до 6 AWG 5,00 кубични инча), един допустим обем за всички скоби, неброени проводници, които никога не напускат кутията.
2. EC&M. Code Quiz: Box Volume Calculations and EGCs. Тест по кодекса на EC&M — NEC от 2020 г. добавя една четвърт допустим обем за всеки заземителен проводник след четвъртия.