Máy Tính Thể Tích Hộp Nối - Tuân Thủ Quy Chuẩn NEC

Bộ tính thể tích hộp nối là gì?

Bộ tính thể tích hộp nối xác định thể tích nhỏ nhất của hộp, tính bằng inch khối, có thể chứa an toàn một tập hợp dây và linh kiện nhất định. Công cụ này áp dụng các quy định về thể tích hộp trong Bảng 314,16(B) của Bộ luật Điện Quốc gia (NEC). Thợ điện và chủ nhà sử dụng nó để chọn hộp đáp ứng quy chuẩn trước khi lắp đặt, thay vì phát hiện hộp quá nhỏ sau khi dây đã được đưa vào.

Hộp nối là gì?

Hộp nối, còn gọi là hộp ổ cắm hoặc hộp thiết bị, là một vỏ bảo vệ chứa các mối nối và điểm đấu nối điện. Nó bảo vệ dây khỏi hư hỏng vật lý, đồng thời ngăn tia lửa hoặc nhiệt tiếp xúc với những vật ở gần có thể bắt lửa. Hộp được làm bằng kim loại hoặc nhựa và có nhiều hình dạng, bao gồm loại một ngăn, loại vuông và loại bát giác.

Vì sao thể tích hộp quan trọng

Các mối nối điện mang dòng điện, và dòng điện tạo ra nhiệt. Hộp có quá ít không gian trống sẽ khiến các dây bị nén chặt, làm nhiệt khó tản ra hơn. Việc xếp quá chặt cũng có thể làm xước hoặc nghiền hỏng lớp cách điện của dây khi đẩy dây vào hộp, từ đó làm tăng nguy cơ chập mạch theo thời gian. NEC quy định thể tích tối thiểu cho mỗi hộp để có đủ chỗ cho dây dẫn, mối nối và các thiết bị mà không bị chật.

Cách tính thể tích hộp nối

Bảng 314,16(B) của NEC quy định dung tích cho phép, tính bằng inch khối, cho từng cỡ dây theo hệ American Wire Gauge (AWG). Bảng áp dụng cho dây từ 18 AWG đến 6 AWG. Dây dẫn lớn hơn không được định cỡ theo cách này; một điều khoản riêng của bộ luật, NEC 314,28, quy định về hộp kéo dây và hộp nối dành cho dây dẫn lớn hơn.

Tổng thể tích yêu cầu là tổng của một số loại phần thể tích được phép:

• Dây dẫn. Mỗi dây mang dòng đi vào hộp và được nối hoặc đấu nối đều được tính một phần thể tích, dựa trên cỡ dây đó.
• Dây dẫn nối đất. Tất cả dây nối đất trần hoặc màu xanh lá trong hộp cùng chia sẻ một phần thể tích, dựa trên dây nối đất lớn nhất có mặt. Nếu có hơn bốn dây nối đất, mỗi dây vượt quá dây thứ tư sẽ cộng thêm một phần tư phần thể tích đó.
• Kẹp cáp. Tất cả kẹp cáp bên trong hộp cùng chia sẻ một phần thể tích, được xác định theo dây dẫn lớn nhất trong hộp. Quy tắc này áp dụng bất kể có bao nhiêu kẹp.
• Gông thiết bị. Mỗi gông thiết bị, tức đai kim loại dùng để lắp công tắc hoặc ổ cắm, cộng thêm một phần thể tích gấp đôi, được xác định theo dây dẫn lớn nhất trong hộp.

Viết dưới dạng công thức:

$V = C + G + K + Y$

Trong đó, V là thể tích hộp yêu cầu, C là tổng các phần thể tích của dây dẫn, G là phần thể tích duy nhất dành cho dây nối đất, K là phần thể tích dành cho kẹp (chỉ tính nếu hộp có kẹp), và Y là các phần thể tích dành cho gông.

Ví dụ minh họa

Một hộp chứa công tắc ba cực có:

• ba dây dẫn 14 AWG
• hai dây dẫn 12 AWG
• một dây nối đất 14 AWG
• một kẹp cáp
• một gông thiết bị

Phần thể tích của dây dẫn: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 in khối (172 cm³).

Dây dẫn lớn nhất trong hộp là 12 AWG, với phần thể tích được phép là 2,25 in khối. Giá trị này được dùng bên dưới cho kẹp và gông.

Phần thể tích cho dây nối đất: một dây nối đất 14 AWG, nên cộng 2,0 in khối. Tổng tạm tính: 12,5.

Phần thể tích cho kẹp: một phần thể tích theo cỡ của dây dẫn lớn nhất, 2,25 in khối. Tổng tạm tính: 14,75.

Phần thể tích cho gông thiết bị: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 in khối. Tổng cuối: 19,25 in khối (315 cm³).

Hộp này cần có thể tích ít nhất là 19,25 in khối. Nhiều hộp thiết bị một ngăn có thể tích nhỏ hơn mức đó, vì vậy hệ thống dây này thường cần hộp lớn hơn, chẳng hạn hộp hai ngăn hoặc hộp một ngăn sâu được định mức cho 19,25 in khối trở lên. Thể tích của hộp thường được dập ở mặt trong hoặc ghi trong thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Bộ tính này bao gồm những gì

Bộ tính hỗ trợ các cỡ dây từ 18 AWG đến 6 AWG, theo Bảng 314,16(B) của NEC. Công cụ không bao gồm:

• Dây dẫn lớn hơn 6 AWG, thuộc phạm vi điều chỉnh của NEC 314,28.
• Hộp nhiều ngăn có vách ngăn bên trong.
• Hộp kết hợp dây điện công suất với dây điện áp thấp, chẳng hạn cáp đồng trục hoặc cáp mạng.

Đối với việc tính thể tích hộp ngoài những trường hợp này hoặc để đưa ra quyết định cuối cùng về việc tuân thủ quy chuẩn, hãy tham khảo trực tiếp Bảng 314,16(A) và (B) của NEC, hoặc hỏi thợ điện có giấy phép.

Các câu hỏi thường gặp

Dây nào được tính là dây dẫn khi tính thể tích hộp? Bất kỳ dây có cách điện nào đi vào hộp và được nối với một thiết bị hoặc nối vào mối nối đều được tính là một dây dẫn. Một đoạn dây nối đuôi ngắn dài khoảng dưới 6 in và không đi ra khỏi hộp thường không được tính.

Mỗi dây nối đất có cộng thêm một phần thể tích riêng không? Không. Tất cả dây dẫn nối đất trong hộp cùng chia sẻ một phần thể tích, được xác định theo dây nối đất lớn nhất. Chỉ sau dây nối đất thứ tư, mỗi dây bổ sung mới cộng thêm một lượng nhỏ, bằng một phần tư phần thể tích đó.

Nếu hộp có ba kẹp cáp thì có tính gấp ba không? Không. Tất cả kẹp trong hộp cùng sử dụng một phần thể tích duy nhất, được xác định theo dây dẫn lớn nhất trong hộp, bất kể có bao nhiêu kẹp.

Gông thiết bị ảnh hưởng thế nào đến tổng thể tích? Mỗi gông thiết bị, chẳng hạn đai trên công tắc hoặc ổ cắm, cộng thêm phần thể tích gấp đôi phần thể tích của dây dẫn lớn nhất trong hộp. Hai gông sẽ cộng phần thể tích gấp đôi đó hai lần.

Nếu dây của tôi lớn hơn 6 AWG thì sao? Bảng NEC 314,16(B) không quy định phần thể tích được phép cho dây lớn hơn 6 AWG, và bộ tính này cũng không áp dụng cho chúng. Hộp dành cho dây dẫn lớn hơn được định cỡ theo NEC 314,28.

Hộp kim loại và hộp nhựa có cần thể tích khác nhau không? Không. Quy tắc về thể tích giống nhau đối với cả hai vật liệu. Hộp kim loại đôi khi có kẹp tích hợp, và các kẹp này vẫn được tính vào phần thể tích nêu trên.