Jakorasian tilavuuslaskuri - NEC-koodin mukainen

Mikä on kytkentärasian tilavuuslaskuri?

Kytkentärasian tilavuuslaskuri määrittää pienimmän kuutiotuumina ilmoitetun rasian tilavuuden, johon tietty määrä johtimia ja osia mahtuu turvallisesti. Se noudattaa National Electrical Coden (NEC) taulukossa 314,16(B) esitettyjä rasian täyttöä koskevia sääntöjä. Sähköasentajat ja kotien omistajat käyttävät sitä valitakseen määräykset täyttävän rasian ennen asennusta sen sijaan, että he huomaisivat vasta johtimien ollessa jo rasiassa, että se on liian pieni.

Mikä on jakorasia?

Kytkentärasia, josta käytetään myös nimityksiä kojerasia ja laiterasia, on kotelo, jossa sähköjohtimien jatkokset ja liitännät tehdään. Se suojaa johtimia fyysisiltä vaurioilta ja pitää kipinät tai kuumuuden erossa lähellä olevista syttyvistä kohteista. Rasiat valmistetaan metallista tai muovista, ja niitä on useita muotoja, kuten yksiosaisia, neliönmuotoisia ja kahdeksankulmaisia.

Miksi rasian tilavuudella on merkitystä

Sähköliitännöissä kulkee virtaa, ja virta tuottaa lämpöä. Rasia, jossa on liian vähän vapaata tilaa, pakkaa johtimet tiiviisti yhteen, jolloin lämmön leviäminen vaikeutuu. Tiivis pakkaaminen voi myös naarmuttaa tai murskata johtimien eristystä johtimia työnnettäessä paikoilleen, mikä lisää oikosulun riskiä ajan mittaan. NEC määrittää kullekin rasialle vähimmäistilavuuden, jotta johtimille, liitoksille ja laitteille on riittävästi tilaa ilman ahtautta.

Kytkentärasian tilavuuden laskeminen

NEC:n taulukko 314,16(B) määrittää kuutiotuumina ilmoitetun tilavuusvaran kullekin johdinkoolle (American Wire Gauge eli AWG). Taulukko kattaa koot 18 AWG–6 AWG. Tätä suurempia johtimia ei mitoiteta tällä tavalla; NEC:n erillinen kohta 314,28 koskee suurempien johtimien veto- ja kytkentärasioita.

Vaadittu kokonaistilavuus muodostuu useista tilavuusvaroista:

• Johtimet. Jokainen rasiaan tuleva virtaa johtava johdin, joka liitetään jatkoksella tai muulla liitoksella, saa yhden oman johdinkokoon perustuvan tilavuusvaran.
• Maadoitusjohtimet. Kaikki rasiassa olevat paljaat tai vihreät maadoitusjohtimet jakavat yhden suurimman rasiassa olevan maadoitusjohtimen kokoon perustuvan tilavuusvaran. Jos maadoitusjohtimia on enemmän kuin neljä, jokainen neljännen jälkeen lisää yhden neljäsosan tästä tilavuusvarasta.
• Kaapelikiinnikkeet. Kaikki rasian sisäiset kaapelikiinnikkeet käyttävät yhdessä yhtä tilavuusvaraa, joka mitoitetaan rasian suurimman johtimen mukaan. Tämä pätee kiinnikkeiden lukumäärästä riippumatta.
• Laitteiden kiinnityssangat. Jokainen laitekiinnityssanka eli kytkimen tai pistorasian asentamiseen käytettävä metallihihna lisää kaksinkertaisen tilavuusvaran, joka mitoitetaan rasian suurimman johtimen mukaan.

Kaavana:

$V = C + G + K + Y$

jossa V on rasialta vaadittava tilavuus, C yhteenlaskettujen johdinvarausten summa, G yksi maadoitusvaraus, K kiinnikevaraus (lasketaan vain, jos rasiassa on kiinnikkeitä) ja Y kiinnityssankojen varaukset.

Ratkaistu esimerkki

Kolmitiekytkimen rasiaan tulee:

• kolme 14 AWG-kokoista johdinta
• kaksi 12 AWG-kokoista johdinta
• yksi 14 AWG-kokoinen maadoitusjohdin
• yksi kaapelikiinnike
• yksi laitteen kiinnityssanka

Johdinvarat: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 kuutiotuumaa (172 cm³).

Rasian suurin johdin on 12 AWG, jonka tilavuusvara on 2,25 kuutiotuumaa (36,9 cm³). Tätä arvoa käytetään jäljempänä kiinnikkeen ja kiinnityssangan laskemiseen.

Maadoitusvaraus: yksi 14 AWG-kokoinen maadoitusjohdin, joten lisätään 2,0 kuutiotuumaa (32,8 cm³). Välisummaa: 12,5.

Kiinnikevaraus: yksi suurimman johtimen koon mukainen varaus, 2,25 kuutiotuumaa (36,9 cm³). Välisummaa: 14,75.

Laitteen kiinnityssangan varaus: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 kuutiotuumaa (73,7 cm³). Lopullinen summa: 19,25 kuutiotuumaa (315 cm³).

Tämän rasian tilavuuden on oltava vähintään 19,25 kuutiotuumaa. Monien yksiosaisten kojerasioiden tilavuus on tätä pienempi, joten näissä johdotuksissa tarvitaan yleensä suurempi rasia, kuten kaksiosainen rasia tai syvä yksiosainen kojerasia, jonka nimellistilavuus on 19,25 kuutiotuumaa (315 cm³) tai enemmän. Rasian tilavuus on yleensä merkitty sen sisäpintaan tai ilmoitettu valmistajan teknisissä tiedoissa.

Mitä tämä laskuri kattaa

Laskuri tukee johdinkokoja 18 AWG–6 AWG NEC:n taulukon 314,16(B) mukaisesti. Se ei kata seuraavia:

• Johtimet, jotka ovat suurempia kuin 6 AWG ja jotka kuuluvat sen sijaan NEC:n kohdan 314,28 piiriin.
• Moniosaisten rasioiden sisäiset väliseinät.
• Rasiat, joissa yhdistyvät sähköjohdotus ja pienjännitejohdotus, kuten koaksiaali- tai verkkokaapeli.

Jos rasian täyttö ei kuulu näihin tapauksiin tai tarvitaan lopullinen vaatimustenmukaisuuspäätös, tutustu suoraan NEC:n taulukon 314,16 kohtiin (A) ja (B) tai kysy neuvoa pätevältä sähköasentajalta.

Usein kysyttyä

Mikä katsotaan johtimeksi rasian täyttöä laskettaessa? Jokainen rasiaan tuleva eristetty johdin, johon tehdään jatkos tai joka liitetään laitteeseen, lasketaan yhdeksi johtimeksi. Lyhyt, noin 6 tuuman (15 cm) pituinen kytkentähäntä, joka ei poistu rasiasta, jätetään yleensä laskematta.

Lisääkö jokainen maadoitusjohdin oman tilavuusvaransa? Ei. Kaikki rasiassa olevat maadoitusjohtimet jakavat yhden suurimman maadoitusjohtimen koon mukaan mitoitetun tilavuusvaran. Vasta neljännen maadoitusjohtimen jälkeen jokainen ylimääräinen johdin lisää pienen määrän, yhden neljäsosan tästä tilavuusvarasta.

Jos rasiassa on kolme kaapelikiinnikettä, lasketaanko ne kolminkertaisina? Ei. Kaikki rasian kiinnikkeet käyttävät yhdessä yhtä rasian suurimman johtimen mukaan mitoitettua tilavuusvaraa kiinnikkeiden lukumäärästä riippumatta.

Miten laitteen kiinnityssanka vaikuttaa kokonaissummaan? Jokainen laitteen kiinnityssanka, kuten kytkimen tai pistorasian hihna, lisää kaksi kertaa rasian suurimman johtimen tilavuusvaran. Kaksi kiinnityssankaa lisää tämän kaksinkertaisen varauksen kahdesti.

Entä jos johtimeni on suurempi kuin 6 AWG? NEC:n taulukko 314,16(B) ei määritä tilavuusvaroja kokoa 6 AWG suuremmille johtimille, eikä tämä laskurikaan. Suurempien johtimien rasiat mitoitetaan NEC:n kohdan 314,28 mukaan.

Tarvitaanko metalli- ja muovirasioille eri tilavuudet? Ei. Tilavuussäännöt ovat samat molemmille materiaaleille. Metallirasioissa on joskus kiinteät kiinnikkeet, jotka lasketaan mukaan edellä kuvattuun tilavuusvaraan.