Kalkulator Objętości Puszki Rozgałęźnej - Zgodny z Normami NEC

Czym jest kalkulator objętości puszki instalacyjnej?

Kalkulator objętości puszki instalacyjnej oblicza najmniejszą objętość puszki, w calach sześciennych, która bezpiecznie pomieści określony zestaw przewodów i elementów. Uwzględnia zasady wypełniania puszek określone w amerykańskim kodeksie elektrycznym (NEC), w tabeli 314,16(B). Elektrycy i właściciele domów używają go do wyboru puszki zgodnej z przepisami przed jej zamontowaniem, zamiast przekonywać się dopiero po włożeniu przewodów, że jest za mała.

Czym jest puszka połączeniowa?

Puszka instalacyjna, nazywana także puszką gniazdową lub puszką osprzętową, jest obudową mieszczącą połączenia i rozgałęzienia elektryczne. Chroni przewody przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz odizolowuje iskry lub ciepło od znajdujących się w pobliżu materiałów, które mogłyby się zapalić. Puszki wykonuje się z metalu lub tworzywa sztucznego; występują w kilku kształtach, między innymi pojedynczym, kwadratowym i ośmiokątnym.

Dlaczego objętość puszki ma znaczenie

Połączenia elektryczne przewodzą prąd, a prąd wytwarza ciepło. W puszce, w której jest zbyt mało wolnego miejsca, przewody są ciasno upakowane, przez co ciepło trudniej się rozprasza. Ciasne upakowanie może także naciąć lub zgnieść izolację przewodów podczas ich wciskania, co z czasem zwiększa ryzyko zwarcia. NEC określa minimalną objętość każdej puszki, aby przewody, połączenia i urządzenia miały wystarczająco dużo miejsca i nie były stłoczone.

Jak obliczyć objętość puszki instalacyjnej

Tabela 314,16(B) kodeksu NEC przypisuje każdemu rozmiarowi przewodu według amerykańskiej skali AWG (American Wire Gauge) określoną dopuszczalną objętość, wyrażoną w calach sześciennych. Tabela obejmuje rozmiary od 18 AWG do 6 AWG. Większych przewodów nie dobiera się w ten sposób; osobna część kodeksu, NEC 314,28, dotyczy puszek do przeciągania i puszek połączeniowych dla większych przewodów.

Łączna wymagana objętość jest sumą kilku rodzajów dopuszczalnych objętości:

• Przewody. Każdy przewód, przez który płynie prąd, wchodzący do puszki i łączony lub podłączany w niej, otrzymuje jedną przypisaną objętość, zależną od jego rozmiaru.
• Przewody uziemiające. Wszystkie nieizolowane lub zielone przewody uziemiające w puszce mają wspólnie jedną wartość, zależną od największego obecnego przewodu uziemiającego. Jeśli przewodów uziemiających jest więcej niż cztery, każdy przewód powyżej czwartego zwiększa tę wartość o jedną czwartą.
• Zaciski kablowe. Wszystkie wewnętrzne zaciski kablowe w puszce mają wspólnie jedną wartość, określaną na podstawie największego przewodu w puszce. Obowiązuje to niezależnie od liczby zacisków.
• Jarzma osprzętu. Każde jarzmo osprzętu, czyli metalowy pasek służący do zamocowania łącznika lub gniazda, dodaje podwójną wartość, określaną na podstawie największego przewodu w puszce.

Zapisane w postaci wzoru:

$V = C + G + K + Y$

gdzie V oznacza wymaganą objętość puszki, C — sumę wartości przypisanych przewodom, G — pojedynczą wartość przypisaną uziemieniu, K — wartość przypisaną zaciskom (uwzględnianą tylko wtedy, gdy puszka ma zaciski), a Y — wartości przypisane jarzmom.

Przykład obliczeniowy

Puszka dla łącznika schodowego zawiera:

• trzy przewody 14 AWG
• dwa przewody 12 AWG
• jeden przewód uziemiający 14 AWG
• jeden zacisk kablowy
• jedno jarzmo osprzętu

Wartości przypisane przewodom: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 cala sześciennego (172 cm³).

Największy przewód w puszce ma rozmiar 12 AWG, a przypisana mu wartość wynosi 2,25 cala sześciennego (36,9 cm³). Ta wartość zostanie użyta poniżej dla zacisku i jarzma.

Objętość dla uziemienia: jeden przewód uziemiający 14 AWG, więc należy dodać 2,0 cala sześciennego (32,8 cm³). Suma częściowa: 12,5.

Wartość przypisana zaciskowi: jedna wartość dla rozmiaru największego przewodu, 2,25 cala sześciennego (36,9 cm³). Suma częściowa: 14,75.

Wartość przypisana jarzmu osprzętu: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 cala sześciennego (73,7 cm³). Suma końcowa: 19,25 cala sześciennego (315 cm³).

Ta puszka musi mieć objętość co najmniej 19,25 cala sześciennego (315 cm³). Wiele puszek osprzętowych pojedynczych jest mniejszych, dlatego takie okablowanie zwykle wymaga większej puszki, na przykład podwójnej puszki osprzętowej albo głębokiej puszki pojedynczej o znamionowej objętości co najmniej 19,25 cala sześciennego (315 cm³). Objętość puszki jest zwykle wybita na jej wewnętrznej stronie lub podana w specyfikacji producenta.

Zakres zastosowania kalkulatora

Kalkulator obsługuje rozmiary przewodów od 18 AWG do 6 AWG, zgodnie z tabelą 314,16(B) kodeksu NEC. Nie obejmuje:

• przewodów większych niż 6 AWG, które podlegają przepisom NEC 314,28.
• puszek wielokrotnych z wewnętrznymi przegrodami.
• puszek, w których przewody zasilające są połączone z przewodami niskonapięciowymi, takimi jak kable koncentryczne lub sieciowe.

W przypadku wypełnienia puszki wykraczającego poza te sytuacje lub przy podejmowaniu ostatecznej decyzji o zgodności należy bezpośrednio sprawdzić tabelę 314,16(A) i (B) kodeksu NEC albo skonsultować się z uprawnionym elektrykiem.

Często zadawane pytania

Co jest uznawane za przewód przy obliczaniu wypełnienia puszki? Każdy izolowany przewód, który wchodzi do puszki i jest w niej łączony lub podłączony do urządzenia, jest liczony jako jeden przewód. Krótki przewód łączący o długości mniejszej niż około 6 cali (15 cm), który nie wychodzi z puszki, zasadniczo nie jest liczony.

Czy każdy przewód uziemiający ma własną wartość? Nie. Wszystkie przewody uziemiające w puszce mają wspólnie jedną wartość, określaną na podstawie największego przewodu uziemiającego. Dopiero każdy przewód powyżej czwartego dodaje niewielką wartość równą jednej czwartej tej wartości.

Jeśli puszka ma trzy zaciski kablowe, czy są liczone trzy razy? Nie. Wszystkie zaciski w puszce mają wspólnie jedną wartość, określaną na podstawie największego przewodu w puszce, niezależnie od liczby zacisków.

Jak jarzmo osprzętu wpływa na sumę? Każde jarzmo osprzętu, takie jak pasek przy łączniku lub gnieździe, dodaje dwukrotność wartości przypisanej największemu przewodowi w puszce. Dwa jarzma dodają tę podwójną wartość dwukrotnie.

Co zrobić, jeśli mój przewód jest większy niż 6 AWG? Tabela 314,16(B) kodeksu NEC nie przypisuje wartości wypełnienia przewodom większym niż 6 AWG, podobnie jak ten kalkulator. Puszki dla większych przewodów dobiera się zgodnie z NEC 314,28.

Czy puszki metalowe i z tworzywa sztucznego wymagają różnych objętości? Nie. Zasady dotyczące objętości są takie same dla obu materiałów. Puszki metalowe mają czasami wbudowane zaciski, które nadal wlicza się do wartości opisanej powyżej.