Ο επιθεωρητής ανοίγει το δικό σας κουτί διακλάδωσης. Μετράει τα καλώδια. Ελέγχει τη σφραγίδα του κουτιού. Μετράει ξανά. Μετά έρχεται η κόκκινη ετικέτα. “Παραβίαση NEC 314.16 - υπερβάλλων όγκος κουτιού. Αυτό πρέπει να ξαναγίνει εντελώς πριν μπορέσω να υπογράψω.”
Αυτή η αποτυχημένη επιθεώρηση μόλις σας κόστισε μια εβδομάδα καθυστερήσεις και αρκετές χιλιάδες δολάρια σε επανεργασία - όλα εξαιτίας ενός κουτιού διακλάδωσης $4 που ήταν δύο κυβικές ίντσες πολύ μικρό. Καλώς ήρθατε σε αυτό που οι ηλεκτρολόγοι αποκαλούν “Η Παγίδα Όγκου.”
Ένα κουτί διακλάδωσης στεγάζει ηλεκτρικές συνδέσεις, προστατεύοντάς τις από ζημιές και περιορίζοντας σπινθήρες για την αποφυγή πυρκαγιών. Αλλά η σωστή διαστασιολόγηση δεν είναι απλώς βέλτιστη πρακτική - είναι μια κρίσιμη απαίτηση ασφάλειας που επιβάλλεται από τον Εθνικό Ηλεκτρολογικό Κώδικα (NEC). Ένα κουτί μικρού μεγέθους δημιουργεί υπερβολικά γεμάτα καλώδια, προκαλώντας ζημιά στην μόνωση, υπερθέρμανση και δημιουργώντας σοβαρούς κινδύνους πυρκαγιάς. .
Ο NEC παρέχει δύο ξεχωριστές μεθόδους για τη διαστασιολόγηση των κουτιών διακλάδωσης, ανάλογα με το μέγεθος του καλωδίου:
- NEC 314.16 (Πλήρωση Κουτιού): Για μικρότερους αγωγούς (6 AWG και μικρότερους), η διαστασιολόγηση βασίζεται στον συνολικό απαιτούμενο όγκο. Σκεφτείτε το ως “Ο Συντελεστής Πλήρωσης”- κάθε στοιχείο μέσα σε αυτό το κουτί έχει μια ψήφο και πρέπει να τα μετρήσετε όλα.
- NEC 314.28 (Κουτί Έλξης): Για μεγαλύτερους αγωγούς (4 AWG και μεγαλύτερους), η διαστασιολόγηση βασίζεται στις φυσικές διαστάσεις που απαιτούνται για την ασφαλή έλξη και κάμψη παχιών καλωδίων. Εδώ είναι που “Ο Κανόνας 8x” μπαίνει στο παιχνίδι.
Αυτός ο οδηγός σας καθοδηγεί και στις δύο μεθόδους υπολογισμού για να διασφαλίσετε ότι οι εγκαταστάσεις σας είναι ασφαλείς και συμβατές με τον κώδικα.
Μέρος 1: Διαστασιολόγηση για Μικρούς Αγωγούς (6 AWG και Μικρότερους) - Υπολογισμός Πλήρωσης Κουτιού NEC 314.16
Όταν εργάζεστε με κοινά μεγέθη οικιακής καλωδίωσης όπως 14 AWG, 12 AWG ή 10 AWG, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον υπολογισμό “πλήρωσης κουτιού”. Αυτή η μέθοδος καθορίζει τον ελάχιστο απαιτούμενο όγκο σε κυβικές ίντσες (cu in) του κουτιού. Χάστε αυτόν τον υπολογισμό και θα συναντήσετε την Παγίδα Όγκου από πρώτο χέρι - συνήθως κατά τη διάρκεια μιας επιθεώρησης που θεωρούσατε ρουτίνα.
Πώς να Υπολογίσετε την Πλήρωση Κουτιού
Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να προσδιορίσετε τον συνολικό απαιτούμενο όγκο. Σε κάθε στοιχείο στο κουτί εκχωρείται μια τιμή “ισοδύναμου αγωγού” με βάση το μεγαλύτερο μέγεθος καλωδίου που είναι συνδεδεμένο σε αυτό. Σκεφτείτε το ως δημοκρατία για τα καλώδια - κάθε στοιχείο παίρνει μια ψήφο, αλλά μερικά μετράνε περισσότερο από άλλα.
- Αγωγοί: Μετρήστε κάθε καλώδιο που προέρχεται εκτός του κουτιού και τερματίζει ή συνδέεται μέσα σε αυτό ως ένα αγωγός.
- Συσκευές: Μετρήστε κάθε συσκευή (π.χ., έναν διακόπτη ή μια πρίζα) ως δύο αγωγούς. Οι συσκευές είναι διπλοί ψηφοφόροι σε αυτή την εκλογή.
- Σφιγκτήρες: Μετρήστε όλους τους εσωτερικούς σφιγκτήρες καλωδίων μαζί ως ένα αγωγός - ψηφίζουν ως μπλοκ.
- Καλώδια Γείωσης: Μετρήστε όλα τα γυμνά χάλκινα ή πράσινα καλώδια γείωσης μαζί ως ένα αγωγός. Τα καλώδια γείωσης ταξιδεύουν σε πακέτα. Όλα μετράνε ως ένα.
- Στηρίγματα Φωτιστικών/Hickeys: Μετρήστε κάθε στήριγμα φωτιστικού ή hickey ως ένα αγωγός. .
Μόλις έχετε το συνολικό ισοδύναμο αγωγού, πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με την επιτρεπόμενη ποσότητα όγκου για αυτό το μέγεθος καλωδίου, που βρίσκεται στον παρακάτω πίνακα.
Πίνακας 1: Επιτρεπόμενη Ποσότητα Όγκου Καλωδίου (ανά NEC 314.16(B))
| Μέγεθος σύρματος | Όγκος ανά Αγωγό (cu in) |
|---|---|
| 14 AWG | 2.00 cu in |
| 12 AWG | 2.25 cu in |
| 10 AWG | 2.50 cu in |
| 8 AWG | 3.00 cu in |
| 6 AWG | 5.00 cu in |
Πίνακας 2: Τυπικοί Όγκοι Κουτιού (ανά NEC 314.16(A))
| Τύπος Κουτιού | Ελάχιστος Όγκος |
|---|---|
| Μονό-γκανγκ | 18 cu in |
| 2-γκανγκ | 36 cu in |
| 4″ Τετράγωνο | 30.3 cu in |
| 4-11/16″ Τετράγωνο | 42 cu in |
Παράδειγμα Πλήρωσης Κουτιού
Σενάριο: Εγκαθιστάτε μια μονή πρίζα σε ένα κουτί. Δύο μη μεταλλικά θωρακισμένα καλώδια 12/2 (το καθένα με θερμό, ουδέτερο και γείωση) εισέρχονται στο κουτί, το οποίο έχει εσωτερικούς σφιγκτήρες. Δείτε πώς στοιβάζονται οι ψήφοι:
- Αγωγοί: 2 θερμά + 2 ουδέτερα = 4
- Καλώδια Γείωσης: Τα δύο καλώδια γείωσης μετράνε ως 1 (ταξιδεύοντας ως πακέτο)
- Σφιγκτήρες: Οι εσωτερικοί σφιγκτήρες μετράνε ως 1 (ψηφίζοντας ως μπλοκ)
- Συσκευή: Η πρίζα μετράει ως 2 (διπλός ψηφοφόρος)
Συνολικά Ισοδύναμα Αγωγού: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
Υπολογισμός Όγκου: Το μέγεθος του καλωδίου είναι 12 AWG, το οποίο απαιτεί 2,25 κυβικές ίντσες ανά αγωγό.
8 αγωγοί × 2,25 κυβικές ίντσες/αγωγό = 18,0 κυβικές ίντσες
Πρέπει να επιλέξετε ένα κουτί με όγκο τουλάχιστον 18,0 κυβικών ιντσών. Ένα τυπικό κουτί μονού γκρουπ (18 κυβικές ίντσες) πληροί ακριβώς αυτήν την ελάχιστη απαίτηση — πράγμα που σημαίνει ότι βρίσκεστε στο 100% της χωρητικότητας. Στις ηλεκτρολογικές εργασίες, το “ακριβώς στη χωρητικότητα” είναι ένας άλλος τρόπος να πούμε “ανεβείτε ένα μέγεθος αν εκτιμάτε την έγκριση της επιθεώρησής σας”.”
Μέρος 2: Διαστασιολόγηση για Μεγάλους Αγωγούς (4 AWG και Μεγαλύτεροι) – Υπολογισμός Κουτιού Έλξης NEC 314.28
Για μεγάλους αγωγούς (4 AWG και μεγαλύτερους), η εστίαση μετατοπίζεται από τον όγκο στις φυσικές διαστάσεις. Τα καλώδια είναι πιο χοντρά. Οι κανόνες είναι απλούστεροι. Το κουτί πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να επιτρέπει στους αγωγούς να τραβηχτούν και να λυγίσουν χωρίς να καταστραφεί η μόνωσή τους. Οι κανόνες εξαρτώνται από τον τύπο έλξης.
Ευθείες Έλξεις
Σε μια ευθεία έλξη, οι αγωγοί εισέρχονται στη μία πλευρά ενός κουτιού και εξέρχονται από τον απέναντι τοίχο. Εδώ είναι που Ο Κανόνας 8x κερδίζει τη φήμη του για κομψή απλότητα.
- Κανόνας: Το μήκος του κουτιού πρέπει να είναι τουλάχιστον οκτώ φορές (8x) το εμπορικό μέγεθος του μεγαλύτερου αγωγού (σωλήνα). .
Ένας σωλήνας 2 ιντσών που εισέρχεται και εξέρχεται από απέναντι τοίχους; Το κουτί σας πρέπει να έχει μήκος τουλάχιστον 16 ίντσες (2″ × 8 = 16″). Αυτό είναι όλο.
Γωνιακές Έλξεις, Έλξεις U ή Συνδέσεις
Αυτό ισχύει όταν οι αγωγοί εισέρχονται σε έναν τοίχο και εξέρχονται από έναν παρακείμενο τοίχο (γωνιακή έλξη), τον ίδιο τοίχο (έλξη U) ή συνδέονται στο κουτί.
- Κανόνας: Η απόσταση από την είσοδο του αγωγού στον απέναντι τοίχο πρέπει να είναι τουλάχιστον έξι φορές (6x) το εμπορικό μέγεθος του μεγαλύτερου αγωγού, συν το άθροισμα των διαμέτρων όλων των άλλων αγωγών στον ίδιο τοίχο και στην ίδια σειρά. Ονομάστε αυτό “Το Δίχτυ Ασφαλείας Έξι Φορές.”
Απόσταση Μεταξύ Αγωγών
- Κανόνας: Η απόσταση μεταξύ των αγωγών που περικλείουν την ίδια διαδρομή αγωγού πρέπει να είναι τουλάχιστον έξι φορές (6x) το εμπορικό μέγεθος του μεγαλύτερου αγωγού.
Παράδειγμα Κουτιού Έλξης (Συνδυαστικές Έλξεις)
Όταν ένα κουτί περιέχει τόσο ευθείες όσο και γωνιακές έλξεις, πρέπει να υπολογίσετε και για τις δύο και να χρησιμοποιήσετε τη μεγαλύτερη προκύπτουσα διάσταση για κάθε κατεύθυνση (οριζόντια και κάθετη).
Σενάριο: Ένα κουτί έλξης έχει τους ακόλουθους αγωγούς:
- Αριστερός Τοίχος: Ένας αγωγός 3″ και ένας 2″.
- Δεξιός Τοίχος: Ένας αγωγός 2″.
- Επάνω Τοίχος: Ένας αγωγός 3″.
- Οι αγωγοί 2″ είναι για μια ευθεία έλξη (από αριστερά προς τα δεξιά).
- Οι αγωγοί 3″ είναι για μια γωνιακή έλξη (από αριστερά προς τα πάνω).
1. Υπολογισμός Οριζόντιας Διάστασης (Μήκος):
- Ευθεία Έλξη (Από Αριστερά προς τα Δεξιά): Ο μεγαλύτερος αγωγός σε αυτήν την έλξη είναι 2″.
- 8 × 2″ = 16″
- Γωνιακή Έλξη (Προέλευση στον Αριστερό Τοίχο): Ο μεγαλύτερος αγωγός είναι 3″. Ο άλλος αγωγός σε αυτόν τον τοίχο είναι 2″.
- (6 × 3″) + 2″ = 18″ + 2″ = 20″
- Αποτέλεσμα: Επιλέξτε τη μεγαλύτερη διάσταση: 20 ίντσες.
2. Υπολογισμός Κάθετης Διάστασης (Ύψος):
- Γωνιακή Έλξη (Προέλευση στον Επάνω Τοίχο): Ο μεγαλύτερος (και μόνος) αγωγός είναι 3″.
- 6 × 3″ = 18″
- Αποτέλεσμα: Η κάθετη διάσταση είναι 18 ίντσες.
Τελικό Μέγεθος Κουτιού: Το κουτί πρέπει να είναι τουλάχιστον 20″ μήκος επί 18″ ύψος.
Σκέψεις για την ασφάλεια
Πριν ξεκινήσετε οποιαδήποτε ηλεκτρολογική εργασία, να δίνετε πάντα προτεραιότητα στην ασφάλεια.
- Απενεργοποιήστε την Παροχή Ρεύματος: Απενεργοποιήστε το κύκλωμα στον κύριος διακόπτης πίνακα.
- Βεβαιωθείτε ότι η τροφοδοσία ρεύματος είναι απενεργοποιημένη: Χρησιμοποιήστε ένα βολτόμετρο ή έναν ελεγκτή κυκλώματος χωρίς επαφή για να επιβεβαιώσετε ότι δεν υπάρχει τάση στα καλώδια που θα χειριστείτε. .
- Χρησιμοποιήστε Μονωμένα Εργαλεία: Εργαστείτε με εργαλεία σχεδιασμένα για ηλεκτρολογικές εργασίες.
- Φορέστε ΜΑΠ: Συνιστάται η χρήση γυαλιών ασφαλείας και μονωμένων γαντιών.
- Εργασία σε Καθαρό, Φωτεινό Χώρο: Βεβαιωθείτε ότι ο χώρος εργασίας σας είναι καλά φωτισμένος και απαλλαγμένος από εμπόδια.
Κοινά λάθη προς αποφυγή
- Υπερπλήρωση του Κουτιού: Μην υπερβαίνετε ποτέ τον υπολογισμένο όγκο πλήρωσης του κουτιού. Αυτή είναι η πιο κοινή αιτία υπερθέρμανσης και ηλεκτρικών πυρκαγιών—και ο #1 λόγος για αποτυχημένους ελέγχους. Η Παγίδα Όγκου διεκδικεί ένα ακόμη θύμα.
- Επιλογή Λάθος Τύπου Κουτιού: Χρησιμοποιήστε αδιάβροχα κουτιά για εξωτερικούς ή υγρούς χώρους και μεταλλικά κουτιά για μεταλλικά καλώδια (MC) ή σωλήνες.
- Λανθασμένη Τοποθέτηση: Εγκαταστήστε κουτιά σε προσβάσιμες τοποθεσίες. Μην τα θάβετε μέσα σε έναν τελειωμένο τοίχο όπου δεν μπορούν να συντηρηθούν. Οι επιθεωρητές έχουν μακρά μνήμη για κουτιά που δεν μπορούν να βρουν.
- Κακή Γείωση: Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια γείωσης είναι καλά συνδεδεμένα μεταξύ τους και με τα μεταλλικά κουτιά για να αποφευχθούν κίνδυνοι ηλεκτροπληξίας.
- Αγνοώντας τους Τοπικούς Κώδικες: Το NEC είναι ένα εθνικό πρότυπο, αλλά η τοπική σας δικαιοδοσία μπορεί να έχει πρόσθετες απαιτήσεις. Ελέγχετε πάντα τους τοπικούς κανονισμούς. Αυτό που περνάει στο Phoenix μπορεί να αποτύχει στο Chicago.
Συμπέρασμα
Η σωστή διαστασιολόγηση ενός κουτιού διακλάδωσης είναι μια θεμελιώδης δεξιότητα για ασφαλή και αξιόπιστη ηλεκτρική εργασία. Με την κατανόηση και τη σωστή εφαρμογή Του Συντελεστή Πλήρωσης (NEC 314.16 για μικρούς αγωγούς) και Ο Κανόνας 8x (NEC 314.28 για μεγάλους αγωγούς), μπορείτε να διασφαλίσετε ότι οι εγκαταστάσεις σας είναι συμβατές, λειτουργικές και—το πιο σημαντικό—ασφαλείς.
Και όταν αυτός ο επιθεωρητής ανοίξει το κουτί διακλάδωσής σας; Θα πάρετε την πράσινη ετικέτα, όχι την κόκκινη.
Αποποιηση: Αυτός ο οδηγός προορίζεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς. Οι ηλεκτρικές εργασίες μπορεί να είναι επικίνδυνες. Να συμβουλεύεστε πάντα την πιο πρόσφατη έκδοση του Εθνικού Ηλεκτρολογικού Κώδικα, να ελέγχετε τις τοπικές τροποποιήσεις και να εξετάζετε το ενδεχόμενο να προσλάβετε έναν εξειδικευμένο ηλεκτρολόγο για οποιαδήποτε εργασία δεν αισθάνεστε άνετα να εκτελέσετε μόνοι σας.
