Калькулятор об'єму розподільної коробки - Відповідно до Норм NEC

Що таке калькулятор об’єму розподільної коробки?

Калькулятор об’єму розподільної коробки визначає найменший об’єм коробки в кубічних дюймах, у якому безпечно розміститься заданий набір проводів і деталей. Він застосовує правила заповнення коробок із Національного електротехнічного кодексу (NEC), таблиці 314,16(B). Електрики та власники будинків використовують його, щоб вибрати коробку, яка відповідає нормам, до її встановлення, а не виявити, що вона замала, коли проводи вже прокладені всередині.

Що таке розподільна коробка?

Розподільна коробка, яку також називають монтажною коробкою або коробкою для електрообладнання, — це корпус для електричних з’єднань і зрощень проводів. Вона захищає проводи від механічних пошкоджень, а іскри чи тепло — від розташованих поблизу матеріалів, які можуть зайнятися. Коробки виготовляють із металу або пластику; вони бувають різних форм, зокрема одномісні, квадратні та восьмикутні.

Чому важливий об’єм коробки

Електричні з’єднання проводять струм, а струм виділяє тепло. У коробці з недостатнім вільним простором проводи щільно прилягають один до одного, через що теплу важче розсіюватися. Щільне укладання також може пошкодити або розчавити ізоляцію проводів під час їхнього проштовхування всередину, що з часом підвищує ризик короткого замикання. NEC установлює мінімальний об’єм для кожної коробки, щоб у ній було достатньо місця для провідників, з’єднань і пристроїв без надмірного ущільнення.

Як розрахувати об’єм розподільної коробки

Таблиця NEC 314,16(B) визначає допустимий об’єм у кубічних дюймах для кожного калібру проводу (American Wire Gauge, або AWG). Таблиця охоплює діапазон від 18 AWG до 6 AWG. Провідники більшого перерізу так не розраховують; окрема частина кодексу, NEC 314,28, регулює протяжні та розподільні коробки для товстіших проводів.

Загальний необхідний об’єм складається з кількох видів допустимих об’ємів:

• Провідники. Кожен провід під струмом, який входить до коробки та зрощується або під’єднується, дає один допустимий об’єм, визначений його власним калібром.
• Заземлювальні провідники. Усі оголені або зелені заземлювальні проводи в коробці разом дають один допустимий об’єм, визначений найбільшим наявним заземлювальним проводом. Якщо заземлювальних проводів більше чотирьох, кожен провід понад четвертий додає чверть цього об’єму.
• Кабельні затискачі. Усі внутрішні кабельні затискачі в коробці разом дають один допустимий об’єм, визначений найбільшим провідником у коробці. Це правило діє незалежно від кількості затискачів.
• Монтажні скоби пристроїв. Кожна монтажна скоба пристрою — металева планка для кріплення вимикача або розетки — додає подвійну норму заповнення, визначену найбільшим провідником у коробці.

У вигляді формули:

$V = C + G + K + Y$

де V — необхідний об’єм коробки, C — сума допустимих об’ємів для провідників, G — один допустимий об’єм для заземлення, K — допустимий об’єм для затискачів (ураховується лише за наявності затискачів у коробці), а Y — допустимі об’єми для монтажних скоб.

Приклад обчислення

Коробка для прохідного вимикача містить:

• три провідники 14 AWG
• два провідники 12 AWG
• один заземлювальний провід 14 AWG
• один кабельний затискач
• одна монтажна скоба пристрою

Допустимі об’єми для провідників: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 кубічного дюйма (172 см³).

Найбільший провідник у коробці має калібр 12 AWG, а його допустимий об’єм становить 2,25 кубічного дюйма (36,9 см³). Це значення використовується нижче для затискача та монтажної скоби.

Допустимий об’єм для заземлення: один заземлювальний провід 14 AWG, тому додаємо 2,0 кубічного дюйма (32,8 см³). Проміжний підсумок: 12,5.

Допустимий об’єм для затискача: один допустимий об’єм для найбільшого калібру провідника — 2,25 кубічного дюйма (36,9 см³). Проміжний підсумок: 14,75.

Допустимий об’єм для монтажної скоби пристрою: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 кубічних дюймів (73,7 см³). Остаточний підсумок: 19,25 кубічних дюймів (315 см³).

Для цієї коробки потрібен об’єм щонайменше 19,25 кубічного дюйма (315 см³). Багато одномісних коробок для пристроїв мають менший об’єм, тому для такого монтажу зазвичай потрібна більша коробка, наприклад двомісна або глибока одномісна коробка, розрахована на 19,25 кубічного дюйма (315 см³) або більше. Об’єм коробки зазвичай зазначено штампом усередині або в технічних характеристиках виробника.

Що охоплює цей калькулятор

Калькулятор підтримує розміри проводів від 18 AWG до 6 AWG відповідно до таблиці NEC 314,16(B). Він не охоплює:

• Провідники більші за 6 AWG, для яких застосовується NEC 314,28.
• Багатопостові коробки з внутрішніми перегородками.
• Коробки, у яких силова проводка поєднується з низьковольтною, наприклад коаксіальним або мережевим кабелем.

Для розрахунку заповнення коробки в інших випадках або для остаточного рішення щодо відповідності безпосередньо зверніться до таблиці NEC 314,16(A) і (B) або проконсультуйтеся з ліцензованим електриком.

Поширені запитання

Що вважається провідником під час розрахунку заповнення коробки? Будь-який ізольований провід, який входить до коробки та зрощується або під’єднується до пристрою, вважається одним провідником. Короткий відгалужувальний провід завдовжки менш як приблизно 6 дюймів (15 см), який не виходить із коробки, зазвичай не враховується.

Чи додає кожен заземлювальний провід власний допустимий об’єм? Ні. Усі заземлювальні провідники в коробці разом дають один допустимий об’єм, визначений найбільшим заземлювальним проводом. Лише після четвертого заземлювального проводу кожен наступний додає невелику величину — чверть цього об’єму.

Якщо в коробці є три кабельні затискачі, чи враховуються вони тричі? Ні. Усі затискачі в коробці разом дають один допустимий об’єм, визначений найбільшим провідником у коробці, незалежно від кількості затискачів.

Як монтажна скоба пристрою впливає на загальний об’єм? Кожна монтажна скоба пристрою, наприклад планка на вимикачі або розетці, додає подвоєний допустимий об’єм найбільшого провідника в коробці. Дві монтажні скоби двічі додають цей подвійний об’єм.

Що робити, якщо мій провід більший за 6 AWG? Таблиця NEC 314,16(B) не визначає допустимих об’ємів для проводів більших за 6 AWG, і цей калькулятор також їх не визначає. Розміри коробок для товстіших провідників розраховують відповідно до NEC 314,28.

Чи потрібні для металевих і пластикових коробок різні об’єми? Ні. Правила розрахунку об’єму однакові для обох матеріалів. Металеві коробки іноді мають вбудовані затискачі, які все одно враховуються в зазначеному вище допустимому об’ємі.