Na tej stronie
Należy zastosować dwie różne ścieżki doboru wymiarów. W przypadku puszek zawierających typowe przewody o przekroju od 18 do 6 AWG, norma NEC 314.16 określa minimalną objętość na podstawie przewodów, przewodów ochronnych, zacisków, osprzętu i wsporników urządzeń. W przypadku puszek przelotowych lub rozgałęźnych zawierających przewody izolowane o przekroju 4 AWG lub większym w rurze instalacyjnej lub trasie kablowej, norma NEC 314.28 określa minimalne wymiary na podstawie rozmiaru rury i geometrii przeciągania. Nie istnieje jeden standardowy rozmiar puszki instalacyjnej, który pasowałby do każdej instalacji.
| Co znajduje się wewnątrz puszki? | Podstawowa ścieżka doboru wymiarów | Obliczony wynik |
|---|---|---|
| Przewody objęte dopuszczalnymi wartościami objętości dla zakresu 18–6 AWG | Wypełnienie puszki wg NEC 314.16 | Minimalna objętość wewnętrzna, zazwyczaj w calach sześciennych |
| Przewody izolowane o przekroju 4 AWG lub większym w kanałach instalacyjnych lub trasach kablowych | Wymiarowanie puszek połączeniowych/przelotowych zgodnie z NEC 314.28 | Minimalny wymiar puszki dla każdego kierunku wyciągania przewodów |
| Mieszane warunki lub zaciski urządzeń | Zastosuj każdą odpowiednią zasadę | Zastosuj najbardziej restrykcyjny wynikowy wymóg |
Niniejszy przewodnik wykorzystuje podejście NEC 2023 do przykładów wypełnienia puszek, ponieważ dopuszczalne wartości dla przewodów uziemiających różnią się w zależności od cykli wydawniczych przepisów. Przed wykorzystaniem jakiegokolwiek wyniku do celów projektowych, uzyskania pozwolenia lub inspekcji, należy zweryfikować wydanie NEC przyjęte przez organ właściwy (AHJ), lokalne poprawki, oznaczenia na puszce oraz certyfikację produktu. NFPA zapewnia dostęp do wielu wydań NFPA 70, National Electrical Code, dlatego najnowsze opublikowane wydanie nie jest automatycznie wydaniem obowiązującym w lokalizacji projektu.
NEC 314.16 Obliczenie wypełnienia puszki
NEC 314.16 dotyczy obliczeń objętości. Wymagana objętość puszki to suma dopuszczalnych wartości dla przewodów izolowanych, przewodów ochronnych urządzeń, zacisków wewnętrznych, elementów wsporczych oraz uchwytów urządzeń znajdujących się w puszce.
Wzór obliczeniowy to:
Wymagana objętość puszki = wypełnienie przewodami + wypełnienie zaciskami + wypełnienie elementami wsporczymi + wypełnienie urządzeniami/osprzętem + wypełnienie przewodami ochronnymi urządzeń
Nie należy upraszczać obliczeń do postaci “liczba przewodów × jedna wartość”, chyba że każdy liczony element ma taką samą dopuszczalną wartość, a puszka nie zawiera żadnych urządzeń ani wewnętrznych elementów montażowych.
Krok 1: Zarejestruj każdy przewód izolowany
Dla każdego przekroju przewodu określ, ile przewodów należy uwzględnić:
- Przewód, który wychodzi poza puszkę i jest łączony lub zakończony wewnątrz, jest zazwyczaj liczony jako jeden.
- Nieprzerwany przewód przechodzący przez puszkę jest zazwyczaj liczony jako jeden.
- Przewód znajdujący się w całości wewnątrz puszki zazwyczaj nie otrzymuje przydziału miejsca na przewód zgodnie z podstawową zasadą dotyczącą przewodów.
- Długie pętle lub zwoje mogą wymagać dodatkowego miejsca; należy sprawdzić dokładne brzmienie w przyjętej edycji NEC, zamiast traktować każdą wewnętrzną pętlę jak odgałęzienie (pigtail).
Przewody o różnych przekrojach zachowują swoje indywidualne przydziały objętości. Cztery przewody 14 AWG i dwa przewody 12 AWG nie są obliczane jako sześć identycznych przewodów.
Krok 2: Dodaj miejsce zajmowane przez wewnętrzne zaciski i elementy mocujące
Jeden lub więcej wewnętrznych zacisków kablowych zazwyczaj dodaje jeden przydział objętości na podstawie największego przewodu znajdującego się w puszce. Złącze, którego mechanizm zaciskowy znajduje się na zewnątrz puszki, nie wykorzystuje tego samego przydziału dla zacisków wewnętrznych.
Wewnętrzne elementy wsporcze, takie jak trzpienie opraw oświetleniowych lub uchwyty typu hickey, również wymagają przydziału miejsca zgodnie z odpowiednią zasadą. Należy określić, co faktycznie znajduje się wewnątrz puszki; nie należy dodawać przydziału tylko dlatego, że złącze kablowe jest widoczne z zewnątrz.
Krok 3: Dodaj wypełnienie dla jarzma urządzenia
Każde jarzmo lub wspornik zawierający przełącznik, gniazdo wtykowe lub inne urządzenie zazwyczaj wymaga podwójnego przydziału objętości w oparciu o największy przewód podłączony do tego jarzma. Szersze urządzenie zajmujące więcej niż jedno pole może wymagać dodatkowych przydziałów zgodnie z przyjętym wydaniem przepisów.
Dlatego pusta puszka połączeniowa i puszka osprzętowa z taką samą liczbą izolowanych przewodów mogą wymagać różnych objętości.
Krok 4: Oblicz liczbę przewodów uziemiających sprzęt zgodnie z wydaniem NEC
Wypełnienie przewodami uziemiającymi zależy od wydania przepisów. Zgodnie z podejściem NEC 2023 zastosowanym w poniższych przykładach:
- do czterech przewodów uziemiających sprzęt wchodzących do puszki wykorzystuje jeden przydział objętości oparty na największym wchodzącym przewodzie uziemiającym sprzęt;
- każdy dodatkowy wchodzący przewód uziemiający sprzęt lub odpowiedni mostek wyrównawczy dodaje jedną czwartą przydziału dla tego największego przewodu.
Starsze uproszczenie “wszystkie przewody uziemiające liczą się jako jeden” może zaniżać wymaganą objętość, gdy do puszki wchodzi więcej niż cztery przewody uziemiające. Materiały NFPA dotyczące prac nad 314.16(B)(5) wypełnienie przez przewód ochronny dokumentuje podejście z wydania 2023. Należy użyć sformułowań z wydania przyjętego dla danego projektu; nie należy stosować tego przykładu do każdego cyklu NEC.
Krok 5: Przelicz każdy dodatek na objętość
Poniższe wartości to typowe dodatki objętościowe dla przewodów przedstawione w tabeli NEC 314.16(B). Publicznie dostępne materiały rozwojowe NFPA dotyczące NEC również pokazują tabelę dodatków 314.16(B) oraz zasady dotyczące komponentów.
| Przekrój przewodu | Objętość na dodatek | Objętość metryczna |
|---|---|---|
| 18 AWG | 1,50 in³ | 24,6 cm³ |
| 16 AWG | 1,75 in³ | 28,7 cm³ |
| 14 AWG | 2,00 in³ | 32,8 cm³ |
| 12 AWG | 2,25 in³ | 36,9 cm³ |
| 10 AWG | 2,50 in³ | 41,0 cm³ |
| 8 AWG | 3,00 in³ | 49,2 cm³ |
| 6 AWG | 5,00 in³ | 81,9 cm³ |
W przypadku mieszanych rozmiarów należy obliczyć każdą grupę oddzielnie. W przypadku zacisków i kształtek wsporczych należy przyjąć największy przewód zgodnie z obowiązującą dla nich zasadą; w przypadku jarzma urządzenia należy przyjąć największy przewód podłączony do tego urządzenia.
Przykład obliczenia wypełnienia puszki: dwa przewody 12/2 i jedno gniazdo wtykowe
Przyjmijmy, że puszka instalacyjna zawiera:
- dwa przewody 12/2, co daje cztery izolowane przewody 12 AWG;
- jedno gniazdo wtykowe na pojedynczej ramce, podłączone przewodami 12 AWG;
- wewnętrzne zaciski kablowe;
- dwa przewody uziemiające sprzęt 12 AWG wchodzące do puszki;
- brak dodatkowego elementu mocującego.
Stosując podejście NEC 2023:
| Komponent | Liczba dopuszczeń | Podstawa dopuszczenia | Wymagana objętość |
|---|---|---|---|
| Cztery izolowane przewody | 4 | 2,25 in³ | 9,00 in³ |
| Wewnętrzne zaciski | 1 | 2,25 in³ | 2,25 in³ |
| Jarzmo gniazda wtykowego | 2 | 2,25 in³ | 4,50 in³ |
| Dwa przewody uziemiające urządzenia | 1 | 2,25 in³ | 2,25 in³ |
| Razem | 8 | 18,00 in³ |
Minimalna obliczona objętość wynosi 18,00 cali sześciennych. Następnym krokiem nie jest zakładanie, że każda puszka pojedyncza zapewnia 18 in³. Należy zweryfikować objętość oznaczoną na konkretnej puszce lub skorzystać z odpowiedniej tabeli normatywnej dla dokładnych wymiarów i konstrukcji puszki. Jeśli wybrana puszka jest oznaczona jako 18,0 in³, spełnia ona minimum liczbowe w tym przykładzie, jednak większa puszka z atestem może ułatwić układanie przewodów, montaż osprzętu oraz przyszłe prace serwisowe.
Zasada obliczeń dla różnych przekrojów
Załóżmy, że część z przewodami izolowanymi zawiera cztery przewody 14 AWG oraz dwa przewody 12 AWG:
- 4 × 2,00 in³ = 8,00 in³
- 2 × 2,25 in³ = 4,50 in³
Suma częściowa dla przewodów izolowanych wynosi 12,50 in³. Nie należy mnożyć wszystkich sześciu przewodów przez 2,25 in³. Jedynie w przypadku uwzględnienia zacisków, elementów mocujących, ramek osprzętu oraz przewodów ochronnych należy stosować podstawę obliczeń opartą na największym określonym przewodzie.
Dlaczego nie istnieje uniwersalny “standardowy rozmiar puszki połączeniowej”
Istnieją znormalizowane wymiary puszek i podane objętości, jednak opis taki jak pojedyncza, kwadratowa 4-calowalub 100 × 100 mm sam w sobie nie stanowi dowodu, że puszka ma wystarczającą objętość użytkową dla danej instalacji.
Objętość użytkowa może zmieniać się w zależności od:
- głębokości i konstrukcji puszki;
- zintegrowane zaciski lub wewnętrzne wypusty;
- pierścienie przedłużające lub pokrywy o deklarowanej objętości;
- jarzma urządzeń i osprzęt;
- rozmiary i liczby przewodów;
- obowiązujące przepisy krajowe oraz certyfikacja produktu.
W przypadku wypełnienia puszki wg NEC, należy porównać obliczone wymagania z objętością oznaczoną przez producenta lub dokładnym wpisem w odpowiedniej tabeli NEC. Wymiary w milimetrach z katalogu produktów opisują rozmiar fizyczny; nie zastępują one obliczeń wymaganych przez przepisy.
NEC 314.28 Dobór rozmiarów puszek przelotowych i połączeniowych
Przepis NEC 314.28 zmienia problem doboru rozmiaru z objętości wewnętrznej na fizyczne wymiary przeciągania. Ma on zastosowanie do puszek przelotowych i rozgałęźnych oraz korpusów instalacyjnych używanych z przewodami izolowanymi o przekroju 4 AWG lub większym, zgodnie z określonym zakresem. Wynik zależy od tego, czy przewody są układane w linii prostej, pod kątem, w układzie U, czy też są łączone.
The Materiały NFPA dla 314.28 określa zasadę 8× dla przeciągania prostego oraz podejście wymiarowe dla przewodów o większych przekrojach. Należy obliczyć każdą odpowiednią ścianę i kierunek przeciągania; pojedynczy wzór nie ustala automatycznie długości, wysokości i głębokości.
Przeciąganie proste: 8× największy kanał instalacyjny
Przeciąganie proste polega na wprowadzeniu przewodu przez jedną ścianę i wyprowadzeniu go przez ścianę przeciwległą bez zmiany kierunku.
Minimalna odległość w kierunku przeciągania = 8 × rozmiar handlowy największego kanału instalacyjnego
Jeśli największy kanał instalacyjny w przeciąganiu prostym ma rozmiar handlowy 2:
8 × 2 in = 16 in
W związku z tym puszka musi mieć co najmniej 16 cali w tym kierunku przeciągania. Wynik ten nie określa pozostałych wymiarów puszki ani nie uchyla wymagań dotyczących gięcia przewodów, zacisków, certyfikacji lub instalacji, które również mogą mieć zastosowanie.
Przeciąganie kątowe, przeciąganie typu U lub łączenie: 6× plus pozostałe kanały instalacyjne
W przypadku wyciągu kątowego, wyciągu typu U lub odpowiedniego układu połączeń, należy wykonać obliczenia dla każdej ściany i każdego rzędu kanałów instalacyjnych:
Minimalna odległość między przeciwległymi ścianami = 6 × największy kanał instalacyjny w rzędzie + suma średnic nominalnych pozostałych kanałów w tym samym rzędzie na tej samej ścianie
Powtórz obliczenia dla każdego odpowiedniego rzędu i ściany. Największy wynik określa dany wymiar puszki.
Jeśli dwa wejścia kanałów instalacyjnych zawierają ten sam ciąg przewodów, ich rozstaw musi również spełniać odpowiednie minimum oparte na sześciokrotności średnicy nominalnej większego kanału. Ten wymóg dotyczący odstępu między wejściami jest niezależny od obliczeń odległości między przeciwległymi ścianami.
Przykład obliczenia dla ciągu prostego
Dwa kanały instalacyjne o średnicy nominalnej 2 wchodzą do przeciwległych ścian i prowadzą izolowane przewody o przekroju 4 AWG lub większym w układzie prostym.
- Zidentyfikuj największy kanał instalacyjny: 2 cale.
- Zastosuj mnożnik dla wyciągu prostego: 8 × 2 cale.
- Minimalna długość puszki w kierunku wyciągu: 16 cali.
Zapisz wynik jako wymiar kontrolowany, a nie jako pełny rozmiar puszki:
| Kierunek sprawdzony | Typ ciągniony | Obliczenie | Wymiar minimalny |
|---|---|---|---|
| Od ściany lewej do ściany prawej | Prosty | 8 × 2 cale | 16 cali |
Wysokość i głębokość nadal wymagają weryfikacji na podstawie pełnego układu, przewodów, osprzętu oraz specyfikacji obudowy.
Przykład obliczenia dla ciągu kombinowanego
Przyjmij, że następujące kanały kablowe znajdują się w tej samej płaszczyźnie:
- lewa ściana: jeden kanał kablowy o rozmiarze handlowym 3 i jeden kanał kablowy o rozmiarze handlowym 2 w tym samym rzędzie;
- prawa ściana: jeden kanał kablowy o rozmiarze handlowym 2;
- górna ściana: jeden kanał kablowy o rozmiarze handlowym 3;
- kanały kablowe 2-calowe tworzą ciąg prosty od lewej do prawej strony;
- kanały kablowe 3-calowe tworzą ciąg kątowy od lewej ściany do górnej ściany.
Wymiar poziomy
Sprawdź oba warunki wpływające na wymiar od lewej do prawej.
Ciągnięcie proste:
8 × 2 in = 16 in
Ciągnięcie pod kątem obliczone od lewej ściany:
(6 × 3 in) + 2 in = 20 in
Większy wynik jest rozstrzygający, więc minimalny wymiar poziomy wynosi 20 cali.
Wymiar pionowy
Oblicz od górnej ściany, która ma jeden kanał instalacyjny o rozmiarze handlowym 3 w odpowiednim rzędzie:
6 × 3 cale = 18 cali
Minimalny wymiar pionowy wynosi 18 cali.
Dla dwóch 3-calowych kanałów kablowych prowadzących ten sam ciąg przewodów, należy również zweryfikować co najmniej 18 cali pomiędzy ich wejściami, stosując odpowiednią zasadę odstępu 6×.
Obliczone wymiary czołowe dla tego uproszczonego układu wynoszą zatem co najmniej 20 × 18 cali. Głębokość oraz wszelkie dodatkowe wymagania pozostają specyficzne dla projektu. Jeśli kanały kablowe nie znajdują się w założonym rzędzie lub płaszczyźnie, należy przerysować układ i przeliczyć każdą ścianę, zamiast ponownie wykorzystywać tę odpowiedź.
Arkusz doboru wymiarów puszki instalacyjnej
Użyj tego arkusza przed wyborem obudowy.
Ścieżka A: Objętość wg NEC 314.16
| Wejście | Wartość projektu |
|---|---|
| Przyjęta edycja NEC i poprawki lokalne | |
| Liczba przewodów izolowanych według rozmiaru AWG | |
| Przewody przelotowe lub długie pętle | |
| Wewnętrzne zaciski przewodów | |
| Wewnętrzne elementy wsporcze | |
| Ramki osprzętu i największy podłączony przewód | |
| Wprowadzanie przewodów ochronnych według rozmiaru | |
| Wymagana suma objętości dla każdego elementu | |
| Całkowita wymagana objętość | |
| Objętość puszki oznaczona/wymieniona w wykazie | |
| Wynik pozytywny: objętość puszki ≥ wymagana objętość |
Ścieżka B: Wymiary wg NEC 314.28
| Wejście | Wartość projektu |
|---|---|
| Przyjęta edycja NEC i poprawki lokalne | |
| Największy przekrój przewodu | |
| Wymiar nominalny kanału instalacyjnego przy każdym wejściu | |
| Rodzaj przeciągania dla każdego toru przewodowego | |
| Wynik dla przeciągania prostego dla każdej osi | |
| Wynik naciągu kątowego/U dla każdej ściany i rzędu | |
| Odstępy wejścia do kanału kablowego dla tego samego przewodu | |
| Największa długość sterująca | |
| Największa wysokość sterująca | |
| Wymagana głębokość i inne ograniczenia sprzętowe | |
| Wybrana puszka spełnia wszystkie kontrolowane wymiary |
Ostateczna weryfikacja przed wyborem
- Potwierdź, czy obudowa pełni funkcję puszki połączeniowej, puszki przelotowej, puszki odgałęźnej, puszki osprzętowej, czy więcej niż jednej z nich. Przewodnik VIOX dotyczący puszek połączeniowych, puszek przelotowych i puszek odgałęźnych wyjaśnia tę granicę funkcjonalną.
- Należy zweryfikować lokalnie przyjętą edycję NEC; nie należy mieszać zasad dotyczących przewodów uziemiających z różnych edycji.
- Należy sprawdzić rzeczywiste oznaczenia puszki, certyfikację, wymiary oraz instrukcje producenta.
- W przypadku 314.16 należy zachować obliczenia objętości dla każdego komponentu z osobna.
- W przypadku 314.28 należy zachować rysunek dla każdej ściany, przedstawiający średnice nominalne kanałów kablowych oraz trasy przewodów.
- Wymogi dotyczące dostępności, podparcia, pokryw, wpustów i połączeń wyrównawczych należy stosować oddzielnie. Zobacz szerszy przewodnik po wymogach NEC dotyczących puszek połączeniowych w zakresie tych tematów.
- Przed złożeniem zamówienia lub przystąpieniem do instalacji należy zwrócić się do właściwego organu (AHJ) lub projektanta instalacji elektrycznej w celu wyjaśnienia niejednoznacznych układów.
Po zakończeniu obliczeń należy porównać wymagane wymiary, materiał, konfigurację wejść oraz stopień ochrony środowiskowej z dostępnymi opcjami produkcyjnymi puszek połączeniowych VIOX. Wybór produktu powinien dokumentować, w jaki sposób oznaczone lub zadeklarowane dane obudowy spełniają obliczone wymagania; wygląd lub nominalny rozmiar czołowy nie są wystarczające.
Uwaga dotycząca bezpieczeństwa i przepisów: Niniejszy artykuł stanowi odniesienie inżynierskie i nie zastępuje przyjętych przepisów NEC, lokalnych poprawek, certyfikatów produktów, specyfikacji projektowych ani interpretacji właściwego organu (AHJ). Przed przystąpieniem do inspekcji lub modyfikacji należy odłączyć zasilanie i sprawdzić stan urządzeń elektrycznych, a prace podlegające przepisom zlecać wykwalifikowanemu personelowi.
