Υπολογιστής Όγκου Κουτιού Διακλάδωσης - Σύμφωνα με τον Κώδικα NEC

Τι είναι ένας υπολογιστής όγκου κουτιού διακλάδωσης;

Ένας υπολογιστής όγκου κουτιού διακλάδωσης βρίσκει τον μικρότερο όγκο κουτιού, σε κυβικές ίντσες, που χωρά με ασφάλεια ένα δεδομένο σύνολο καλωδίων και εξαρτημάτων. Εφαρμόζει τους κανόνες πλήρωσης κουτιών του Εθνικού Ηλεκτρικού Κώδικα (NEC), Πίνακας 314,16(B). Οι ηλεκτρολόγοι και οι ιδιοκτήτες κατοικιών τον χρησιμοποιούν για να επιλέξουν ένα κουτί που πληροί τον κώδικα πριν από την εγκατάσταση, αντί να διαπιστώσουν ότι είναι πολύ μικρό αφού τα καλώδια έχουν ήδη τοποθετηθεί μέσα.

Τι είναι ένα κουτί διακλάδωσης;

Ένα κουτί διακλάδωσης, που ονομάζεται επίσης κουτί πρίζας ή κουτί συσκευής, είναι ένα περίβλημα που περιέχει ηλεκτρικές ενώσεις και συνδέσεις. Προστατεύει τα καλώδια από μηχανικές ζημιές και κρατά τους σπινθήρες ή τη θερμότητα μακριά από οτιδήποτε βρίσκεται κοντά και θα μπορούσε να πάρει φωτιά. Τα κουτιά κατασκευάζονται από μέταλλο ή πλαστικό και έχουν διάφορα σχήματα, όπως κουτιά μονής θέσης, τετράγωνα και οκταγωνικά.

Γιατί έχει σημασία ο όγκος του κουτιού

Οι ηλεκτρικές συνδέσεις μεταφέρουν ρεύμα και το ρεύμα παράγει θερμότητα. Ένα κουτί με πολύ λίγο ελεύθερο χώρο συμπιέζει τα καλώδια μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να δυσκολεύεται η διάχυση της θερμότητας. Η πυκνή τοποθέτηση μπορεί επίσης να χαράξει ή να συνθλίψει τη μόνωση των καλωδίων καθώς αυτά ωθούνται προς τα μέσα, αυξάνοντας με την πάροδο του χρόνου τον κίνδυνο βραχυκυκλώματος. Ο NEC καθορίζει έναν ελάχιστο όγκο για κάθε κουτί, ώστε να υπάρχει αρκετός χώρος για τους αγωγούς, τις ενώσεις και τυχόν συσκευές χωρίς να συνωστίζονται.

Πώς υπολογίζεται ο όγκος κουτιού διακλάδωσης

Ο Πίνακας 314,16(B) του NEC προβλέπει ένα επιτρεπόμενο περιθώριο όγκου, σε κυβικές ίντσες, για κάθε μέγεθος αγωγού (American Wire Gauge ή AWG). Ο πίνακας καλύπτει από 18 AWG έως 6 AWG. Οι μεγαλύτεροι αγωγοί δεν διαστασιολογούνται με αυτόν τον τρόπο· ένα ξεχωριστό μέρος του κώδικα, το NEC 314,28, καλύπτει τα κουτιά έλξης και διακλάδωσης για μεγαλύτερους αγωγούς.

Ο συνολικός απαιτούμενος όγκος προκύπτει από την άθροιση διάφορων ειδών περιθωρίων:

• Αγωγοί. Κάθε ρευματοφόρο καλώδιο που εισέρχεται στο κουτί και στο οποίο γίνεται ένωση ή σύνδεση λαμβάνει ένα περιθώριο, ανάλογα με τη δική του διατομή.
• Αγωγοί γείωσης. Όλα τα γυμνά ή πράσινα καλώδια γείωσης στο κουτί μοιράζονται ένα ενιαίο περιθώριο, ανάλογα με το μεγαλύτερο καλώδιο γείωσης που υπάρχει. Αν υπάρχουν περισσότερα από τέσσερα καλώδια γείωσης, κάθε καλώδιο πέρα από το τέταρτο προσθέτει το ένα τέταρτο αυτού του περιθωρίου.
• Σφιγκτήρες καλωδίων. Όλοι οι εσωτερικοί σφιγκτήρες καλωδίων στο κουτί μοιράζονται από κοινού ένα περιθώριο, υπολογισμένο με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό του κουτιού. Αυτό ισχύει ανεξάρτητα από τον αριθμό των σφιγκτήρων.
• Στηρίγματα συσκευών. Κάθε στήριγμα συσκευής, δηλαδή το μεταλλικό έλασμα που στερεώνει έναν διακόπτη ή μια πρίζα, προσθέτει διπλό περιθώριο, υπολογισμένο με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό του κουτιού.

Διατυπωμένο ως τύπος:

$V = C + G + K + Y$

όπου V είναι ο απαιτούμενος όγκος του κουτιού, C τα περιθώρια των αγωγών αθροισμένα, G το ενιαίο περιθώριο γείωσης, K το περιθώριο των σφιγκτήρων (που υπολογίζεται μόνο αν το κουτί διαθέτει σφιγκτήρες) και Y τα περιθώρια των βάσεων.

Λυμένο παράδειγμα

Ένα κουτί για διακόπτη αλέ-ρετούρ περιέχει:

• τρεις αγωγούς 14 AWG
• δύο αγωγούς 12 AWG
• ένα καλώδιο γείωσης διατομής 14 AWG
• έναν σφιγκτήρα καλωδίου
• μία βάση συσκευής

Περιθώρια αγωγών: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 κυβικές ίντσες (172 cm³).

Ο μεγαλύτερος αγωγός του κουτιού είναι 12 AWG, με περιθώριο 2,25 κυβικές ίντσες (36,9 cm³). Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται παρακάτω για τον σφιγκτήρα και τη βάση.

Περιθώριο γείωσης: ένα καλώδιο γείωσης 14 AWG, επομένως προστίθενται 2,0 κυβικές ίντσες (32,8 cm³). Μερικό σύνολο: 12,5.

Περιθώριο σφιγκτήρα: ένα περιθώριο στο μέγεθος του μεγαλύτερου αγωγού, 2,25 κυβικές ίντσες (36,9 cm³). Μερικό σύνολο: 14,75.

Περιθώριο βάσης συσκευής: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 κυβικές ίντσες (73,7 cm³). Τελικό σύνολο: 19,25 κυβικές ίντσες (315 cm³).

Αυτό το κουτί χρειάζεται όγκο τουλάχιστον 19,25 κυβικών ιντσών (315 cm³). Πολλά μονά κουτιά συσκευών έχουν μικρότερο όγκο, επομένως αυτή η καλωδίωση συνήθως απαιτεί μεγαλύτερο κουτί, όπως ένα διπλό κουτί ή ένα βαθύ μονό κουτί συσκευής με ονομαστικό όγκο 19,25 κυβικών ιντσών (315 cm³) ή περισσότερο. Ο όγκος ενός κουτιού αναγράφεται συνήθως στο εσωτερικό του ή στις προδιαγραφές του κατασκευαστή.

Τι καλύπτει αυτός ο υπολογιστής

Ο υπολογιστής υποστηρίζει μεγέθη καλωδίων από 18 AWG έως 6 AWG, σύμφωνα με τον Πίνακα 314,16(B) του NEC. Δεν καλύπτει:

• Αγωγούς μεγαλύτερους από 6 AWG, οι οποίοι υπάγονται στον NEC 314,28.
• Κουτιά πολλαπλών θέσεων με εσωτερικά χωρίσματα.
• Κουτιά στα οποία συνυπάρχουν καλωδιώσεις ισχύος και καλωδιώσεις χαμηλής τάσης, όπως ομοαξονικά καλώδια ή καλώδια δικτύου.

Για πλήρωση κουτιών εκτός αυτών των περιπτώσεων ή για την τελική απόφαση συμμόρφωσης, συμβουλευτείτε απευθείας τον Πίνακα 314,16(A) και (B) του NEC ή απευθυνθείτε σε αδειούχο ηλεκτρολόγο.

Συχνές ερωτήσεις

Τι θεωρείται αγωγός για την πλήρωση του κουτιού; Κάθε μονωμένο καλώδιο που εισέρχεται στο κουτί και συνδέεται με ένωση ή με συσκευή υπολογίζεται ως ένας αγωγός. Μια κοντή ουρά σύνδεσης μήκους μικρότερου από περίπου 6 ιντσών (15 cm), η οποία δεν βγαίνει από το κουτί, γενικά δεν υπολογίζεται.

Προσθέτει κάθε καλώδιο γείωσης το δικό του περιθώριο; Όχι. Όλοι οι αγωγοί γείωσης σε ένα κουτί μοιράζονται ένα ενιαίο περιθώριο, υπολογισμένο με βάση το μεγαλύτερο καλώδιο γείωσης. Μόνο μετά το τέταρτο καλώδιο γείωσης, κάθε επιπλέον καλώδιο προσθέτει μια μικρή ποσότητα, ίση με το ένα τέταρτο αυτού του περιθωρίου.

Αν ένα κουτί έχει τρεις σφιγκτήρες καλωδίων, υπολογίζονται τρεις φορές; Όχι. Όλοι οι σφιγκτήρες ενός κουτιού χρησιμοποιούν από κοινού ένα ενιαίο περιθώριο, υπολογισμένο με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό του κουτιού, ανεξάρτητα από τον αριθμό των σφιγκτήρων.

Πώς επηρεάζει η βάση συσκευής το σύνολο; Κάθε βάση συσκευής, όπως το μεταλλικό έλασμα ενός διακόπτη ή μιας πρίζας, προσθέτει το διπλάσιο του περιθωρίου του μεγαλύτερου αγωγού του κουτιού. Δύο βάσεις προσθέτουν δύο φορές αυτό το διπλό περιθώριο.

Τι γίνεται αν το καλώδιό μου είναι μεγαλύτερο από 6 AWG; Ο Πίνακας 314,16(B) του NEC δεν αντιστοιχίζει περιθώρια όγκου πάνω από 6 AWG και το ίδιο ισχύει για αυτόν τον υπολογιστή. Τα κουτιά για μεγαλύτερους αγωγούς διαστασιολογούνται σύμφωνα με τον NEC 314,28.

Χρειάζονται τα μεταλλικά και τα πλαστικά κουτιά διαφορετικούς όγκους; Όχι. Οι κανόνες όγκου είναι ίδιοι και για τα δύο υλικά. Τα μεταλλικά κουτιά διαθέτουν μερικές φορές ενσωματωμένους σφιγκτήρες, οι οποίοι εξακολουθούν να υπολογίζονται στο περιθώριο που περιγράφεται παραπάνω.