Понимание распределительных коробок: Основные компоненты для безопасных и эффективных электрических систем

I. Введение

A. Определение распределительной коробки

Распределительная коробка - это корпус, предназначенный для размещения электрических соединений, обеспечивающий безопасный и организованный способ подключения нескольких проводов и цепей. Эти коробки могут быть изготовлены из различных материалов, включая металл и пластик, и играют важнейшую роль как в жилых, так и в коммерческих электрических системах. Они служат точками соединения проводов, обеспечивая защиту электрических соединений от повреждений и таких факторов окружающей среды, как влага и физические воздействия.

Распределительная коробка VIOX

B. Важность в электрических системах

Распределительные коробки необходимы для обеспечения безопасности и эффективности электрических систем, поскольку они защищают проводку от внешних угроз, предотвращают непреднамеренный контакт с проводами под напряжением и снижают вероятность возникновения пожара или короткого замыкания. Обеспечивая безопасную среду для электрических соединений, распределительные коробки упрощают обслуживание и внесение изменений в электрические системы, не подвергая провода риску повреждения.

Значение распределительных коробок можно описать следующим образом:

• Защита: Они защищают электрические соединения от воздействия погодных условий и физических повреждений, снижая риск возникновения электротравм.
• Организация: Распределительные коробки помогают организовать проводку, облегчая управление сложными электрическими системами.
• Доступность: Они обеспечивают доступ к точкам для ремонта или модернизации, позволяя электрикам безопасно работать с проводкой без необходимости доступа к скрытым или труднодоступным местам.

II. Типы распределительных коробок

Распределительные коробки делятся на группы в зависимости от их назначения, конструкции и материалов. Выбор подходящей распределительной коробки для различных электроустановок требует понимания этих типов.

A. Металлические распределительные коробки

Как правило, для изготовления металлических распределительных коробок используется сталь или алюминий. Они обеспечивают исключительную долговечность и идеально подходят для таких сценариев, как промышленные объекты или наружные установки, где прочность имеет большое значение. Такие коробки подходят для мест, где возможны физические повреждения или угроза пожара, поскольку они способны выдерживать высокие температуры и сильные удары.

B. Неметаллические распределительные коробки

Благодаря своей коррозионной стойкости неметаллические распределительные коробки, которые часто изготавливаются из ПВХ-пластика, являются популярным вариантом для применения в жилых помещениях, например, внутри стен или потолков, и отличаются небольшим весом и доступной ценой. Они предназначены в основном для использования внутри помещений, где они подвергаются воздействию суровых условий окружающей среды в ограниченной степени.

C. Всепогодные распределительные коробки

Специально изготовленные для защиты электрических соединений от погодных факторов, таких как дождь, пыль и высокие температуры, водонепроницаемые распределительные коробки имеют решающее значение для предотвращения проникновения влаги и связанных с этим рисков, а также гарантируют, что проводка останется сухой и безопасной в наружных условиях, таких как наружные розетки или освещение.

D. Взрывозащищенные распределительные коробки

Чтобы предотвратить воспламенение внешней атмосферы, взрывозащищенные распределительные коробки предназначены для улавливания взрывоопасных газов и паров, которые могут возникнуть внутри их корпуса. Такие коробки незаменимы в опасных условиях с горючими соединениями, в том числе в химической промышленности или на нефтеперерабатывающих заводах. Сохраняя целостность электрических соединений в потенциально взрывоопасных средах, они гарантируют безопасность.

III. Компоненты распределительной коробки

Распределительные коробки состоят из ряда важнейших деталей, взаимодействие которых гарантирует эффективную и безопасную работу с электрическими соединениями. Важно понимать эти элементы, чтобы правильно выполнять монтаж и обслуживание.

A. Корпус коробки

Основным компонентом распределительной коробки является ее корпус, который используется для размещения и защиты электрических соединений. Обычно корпус изготавливается из пластика или металла, что позволяет избежать случайного контакта с проводами под напряжением и защищает внутренние компоненты от физических повреждений, пыли и влаги.

B. Крышка

Защитная крышка распределительной коробки надежно фиксирует корпус и защищает внутреннюю проводку от доступа. Она является важным элементом безопасности, поскольку снижает вероятность непреднамеренного контакта с электрическими соединениями. Крышки могут быть завинчивающимися или защелкивающимися, и они могут иметь элементы, предотвращающие проникновение влаги или пыли.

C. Нокауты

Нокауты - это предварительно прорезанные отверстия в распределительной коробке, которые упрощают прокладку кабелей. Для облегчения соединения различных цепей эти отверстия могут быть ликвидированы, чтобы освободить место для ввода электропроводов или проводов в коробку. Поскольку выбивные отверстия обеспечивают гибкость установки, электрики могут модифицировать коробку в соответствии с конкретными требованиями к проводам.

D. Монтажные кронштейны

В зависимости от конструкции распределительной коробки и требований к установке, монтажные кронштейны - детали, крепящие коробку к стенам, потолку или другим поверхностям - могут быть фиксированными или регулируемыми, обеспечивая устойчивость и правильное положение коробки во время установки и использования.

E. Винты заземления

Металлические винты, называемые "винтами заземления", находятся внутри распределительной коробки и служат точкой соединения для проводов заземления. Правильно отводя излишки энергии в землю, надлежащее заземление снижает вероятность возникновения пожара и помогает предотвратить поражение электрическим током, что делает его необходимым для обеспечения электробезопасности. Винты заземления гарантируют, что металлические части распределительной коробки находятся под потенциалом земли.

IV. Применение распределительных коробок

Распределительные коробки - это адаптируемые детали, которые используются в различных контекстах для обеспечения надежных и хорошо организованных электрических соединений. Жилые, коммерческие, промышленные и наружные помещения - вот общие категории, на которые можно разделить их применение.

A. Жилое использование

Распределительные коробки очень важны для соединения электрических проводов в жилых помещениях; они часто устанавливаются в таких местах, как стены, чердаки и подвалы, чтобы обеспечить подключение розеток, выключателей и светильников. Содержащие множество соединений проводов, распределительные коробки помогают содержать электрическую систему в порядке и аккуратности, снижая риск возникновения таких опасностей, как пожары или короткие замыкания. Их использование также облегчает обслуживание и поиск неисправностей, что делает их незаменимыми в домашних системах электропроводки.

B. Коммерческое применение

В коммерческих организациях, где осуществляется контроль за сложными электрическими сетями в общественных зданиях, торговых и офисных помещениях, распределительные коробки просто необходимы. Они обеспечивают единое расположение электрических соединений, что упрощает обслуживание и регулировку. Распределительные коробки используются в коммерческих учреждениях для поддержания упорядоченной и эффективной электрической инфраструктуры, которая необходима для удовлетворения больших потребностей в электричестве и оперативного решения проблем.

C. Промышленные условия

Промышленные распределительные коробки, разработанные для работы в суровых условиях, таких как пыль, влага и экстремальные температуры, необходимы для подключения тяжелой техники и оборудования в промышленных условиях. Их прочная конструкция обеспечивает надежное распределение электроэнергии и повышает безопасность за счет защиты от вредных факторов окружающей среды. Их способность управлять сложными электрическими системами имеет решающее значение в отраслях, где простои в работе могут привести к значительному снижению производительности.

D. Наружная установка

Задача наружных распределительных коробок - защитить электрические соединения от воздействия внешних факторов, таких как дождь, пыль и перепады температуры. Эти погодоустойчивые коробки очень важны для таких приложений, как ландшафтное освещение, наружные розетки и светильники наружного освещения, поскольку они сохраняют проводку сухой и надежной, предотвращая потенциальные риски от проникновения влаги или мусора. Кроме того, наружные распределительные коробки часто оснащаются запорными механизмами и прочными материалами, чтобы предотвратить вандализм и гарантировать долговременную надежность.

V. Выбор подходящей распределительной коробки

Выбор подходящей распределительной коробки имеет решающее значение для обеспечения безопасности, соответствия и функциональности электроустановок. Ниже приведены основные соображения при выборе распределительной коробки:

A. Учет окружающей среды

Окружающая среда, в которой будет установлена распределительная коробка, существенно влияет на выбор материала и дизайна. Например:

• В закрытых помещениях можно использовать неметаллические коробки, которые имеют небольшой вес и устойчивы к коррозии.
• Для наружного применения требуются атмосферостойкие коробки для защиты от влаги и ультрафиолетового излучения.
• В промышленных условиях могут потребоваться металлические или взрывозащищенные коробки, чтобы противостоять суровым условиям и предотвратить опасность.

B. Требования к размерам и вместимости

Правильный выбор размера необходим для размещения количества и размера проводников, а также любых устройств или арматуры внутри коробки. Национальный электротехнический кодекс (NEC) содержит рекомендации по определению минимально необходимого объема в зависимости от:

• Количество проводников.
• Размер проводников (например, от 18 AWG до 4 AWG или больше).
• Дополнительные припуски для таких устройств, как выключатели или розетки.

Неправильный выбор коробки подходящего размера может привести к перегреву, повреждению изоляции или повышенному риску электрического пожара.

C. Выбор материала

Выбор материала влияет на долговечность, безопасность и соответствие требованиям:

• Металлические распределительные коробки (например, стальные или алюминиевые) отличаются прочностью и подходят для сред с высокими физическими нагрузками.
• Неметаллические коробки (например, из ПВХ) идеально подходят для использования внутри помещений, где влажность минимальна.
• Убедитесь, что материалы устойчивы к воздействию внешних факторов, таких как влага, ультрафиолетовое излучение и коррозия, особенно при использовании на открытом воздухе или в промышленности.

D. Соответствие электротехническим нормам

При выборе распределительной коробки обязательно соблюдение местных электротехнических норм. В NEC изложены особые требования, касающиеся:

• Минимальные размеры коробок зависят от типа и количества проводников.
• Методы установки, обеспечивающие доступность для обслуживания.
• Требования к заземлению для предотвращения накопления статического электричества в опасных зонах.

Выбор распределительной коробки, соответствующей этим нормам, не только повышает безопасность, но и гарантирует, что установка пройдет проверку.

VI. Процесс установки

Установка распределительной коробки включает в себя несколько важных этапов, обеспечивающих безопасность и соответствие электрическим стандартам. Вот подробное руководство по процессу установки:

A. Планирование и подготовка

1. Меры предосторожности: Перед началом работы отключите питание на панели главного выключателя цепи, в которой вы будете работать. Используйте вольтметр или бесконтактный тестер, чтобы убедиться, что питание отключено.
2. Соберите инструменты и материалы: Соберите все необходимые инструменты и материалы, включая:
   • Утвержденная кодексом распределительная коробка (металлическая или пластиковая)
   • Кабельные зажимы (для металлических коробов)
   • Гайки для проводов
   • Винты или гвозди для крепления
   • Электрическая лента
   • Зачистки проводов и отвертки
3. Выберите место установки: Выберите доступное место для распределительной коробки, соответствующее местным электротехническим нормам. Убедитесь, что она надежно закреплена на стойке или балке, а ее лицевая сторона находится заподлицо с поверхностью стены.

B. Монтаж коробки

1. Прикрепите к конструкции: Закрепите распределительную коробку на стойке или балке с помощью винтов через предварительно сделанные в коробке отверстия, обеспечив ее устойчивость и прилегание к поверхности стены.
2. Установите зажимы: В металлических коробках удалите выбитые отверстия с помощью отвертки или молотка, затем установите кабельные хомуты для каждой точки ввода. Для пластиковых коробок используйте внутренние зажимы, предусмотренные в коробке.

C. Соединения проводов

1. Подготовьте провода: Снимите примерно 3/4 дюйма изоляции с каждого провода с помощью щипцов для зачистки проводов. Убедитесь, что каждый проводник уходит в коробку примерно на 6 дюймов.
2. Подключите провода заземления: Сначала соедините голые медные или зеленые изолированные провода заземления, скрутив их вместе и закрепив проволочной гайкой. Если используется металлическая коробка, подсоедините провод заземления в виде косички к винту заземления внутри коробки.
3. Соедините горячий и нейтральный провода: Соедините черные (горячие) провода вместе, а белые (нейтральные) - с помощью проволочных гаек для надежного соединения.
4. Закрепите кабели: Затяните кабельные хомуты, чтобы надежно зафиксировать провода, не перетягивая их слишком сильно, что может привести к повреждению кабелей.

D. Герметизация и отделка

1. Накройте распределительную коробку: После выполнения всех соединений надежно закрепите крышку, чтобы защитить внутреннюю проводку от пыли и влаги.
2. Окончательная проверка: Убедитесь, что все соединения герметичны, а провода не выходят за пределы распределительной коробки.
3. Восстановление питания: Включите питание через автоматический выключатель и проверьте соединения, чтобы убедиться, что все работает правильно.

VII. Соображения безопасности

1. Заземление
   • Металлические коробки: Заземление с помощью винта или утвержденного метода
   • Неметаллические коробки: Используйте одобренный зажим для заземления
   • Обеспечьте непрерывный заземляющий проводник
2. Защита от перегрузки по току
   • Подключите к автоматическим выключателям или предохранителям соответствующего номинала
   • Следите за признаками перегрузки (теплые коробки, мерцающие лампы).
3. Доступность
   • Устанавливайте в легкодоступных местах
   • Сохраняйте минимальное рабочее пространство (30″ в ширину x 36″ в глубину)
4. Пожарная безопасность
   • Используйте негорючие материалы, подходящие для окружающей среды
   • Обеспечьте огнезащиту критических контуров
   • Надежно закрепите крышки распределительных коробок

X. Воздействие на окружающую среду и устойчивость

В электротехническом секторе влияние распределительных коробок на окружающую среду и их вклад в устойчивое развитие становятся все более значимыми факторами. В этом разделе рассматриваются вопросы энергосбережения распределительных коробок, методы переработки и экологически чистые материалы.

A. Экологически чистые материалы

Переработанные пластмассы: Поскольку некоторые распределительные коробки, например, i12 GreenLine, состоят как минимум из 90% вторичного сырья (PCR), включающего ПЭВД и ПП, такой переход позволяет не только экономить сырье, но и значительно снизить воздействие на окружающую среду - примерно на 40% по сравнению с обычными пластиками.

Долговечность и производительность: Экологичные распределительные коробки минимизируют зависимость от новых ископаемых пластмасс, сохраняя при этом высокие стандарты производительности и безопасности, доказывая, что экологичность и функциональность могут сосуществовать.

НОВЫЙ АБС VS. ПЕРЕРАБОТАННЫЙ АБС В ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ КОРОБКАХ

B. Переработка старых распределительных коробок

Переработка старых распределительных коробок - это эффективный способ минимизировать количество отходов и обеспечить экологическую безопасность:

Восстановление материалов: Ценные компоненты, такие как металлы (например, медь) и полимеры, могут быть извлечены и повторно использованы в производственных процессах из распределительных коробок от списанных электрических систем, включая солнечные панели. Такая практика снижает потребность в первичных ресурсах и одновременно уменьшает количество мусора на свалках.

Потенциал повторного использования: Многие распределительные коробки можно отремонтировать и использовать повторно, если они еще в хорошем состоянии. Убедившись, что все неиспользуемые отверстия заделаны, можно безопасно установить их снова, что способствует экономии ресурсов.

C. Аспекты энергосбережения

• Эффективное управление проводкой: Правильно установленные распределительные коробки способствуют эффективной конфигурации проводки, снижая потери энергии, связанные с плохим соединением или перегрузкой цепей. Такая эффективность может привести к снижению энергопотребления в электрических системах.
• Поддержка возобновляемых источников энергии: Распределительные коробки являются неотъемлемыми компонентами систем солнечной энергетики, соединяющими солнечные панели с инверторами и другими электрическими компонентами. Обеспечивая интеграцию возобновляемых источников энергии, они способствуют общему энергосбережению.

XI. Нормативные стандарты и соответствие

Обеспечение соответствия нормативным стандартам имеет решающее значение для безопасной установки и эксплуатации распределительных коробок. В этом разделе рассматриваются основные требования Национального электрического кодекса (NEC), обозначения UL и международные стандарты.

A. Требования Национального электрического кодекса (NEC)

NEC устанавливает особые правила установки распределительных коробок, чтобы свести к минимуму опасность поражения электрическим током. Основные положения включают:

• Характеристики материала: Распределительные коробки должны быть изготовлены из негорючих материалов, таких как металл или подходящий пластик, в зависимости от их предназначения (NEC, раздел 314.28). Например, коробки, используемые во влажных помещениях, должны иметь соответствующие характеристики.
• Требования к объему и размерам: NEC устанавливает минимальные размеры объема в зависимости от количества и размера проводников в коробке (NEC, раздел 314.16). Например, для коробки, содержащей от трех до шести проводников, требуется минимальный объем 18 кубических дюймов.
• Требования к заземлению: Распределительные коробки должны быть заземлены, чтобы обеспечить безопасный путь для тока замыкания, предотвращая опасность поражения электрическим током (NEC, раздел 250.110). Методы заземления зависят от того, является ли коробка металлической или неметаллической.
• Доступность: Коробки должны быть установлены в доступных для обслуживания и осмотра местах, при этом они не должны быть скрыты за стенами или потолками (NEC, раздел 314.29).

B. Списки и сертификаты UL

Underwriters Laboratories (UL) предоставляет сертификаты безопасности для распределительных коробок, гарантируя их соответствие определенным стандартам производительности. Ключевые моменты включают:

• Гарантия безопасности: Продукты, включенные в список UL, прошли тщательное тестирование для проверки их безопасности и надежности в различных областях применения.
• Соответствие стандартам: Сертификаты UL гарантируют соответствие распределительных коробок соответствующим стандартам безопасности, включая стандарты огнестойкости, влагозащиты и электрических характеристик.
• Принятие рынком: Многие местные строительные нормы и правила требуют соответствия продукции требованиям UL, поэтому электрикам и подрядчикам необходимо выбирать сертифицированные распределительные коробки.

C. Международные стандарты

Помимо правил NEC и сертификатов UL, спецификации распределительных коробок определяются и международными стандартами:

• Стандарты МЭК: Международная электротехническая комиссия (МЭК) разрабатывает рекомендации для электроустановок, которые могут включать спецификации распределительных коробок, в частности, по безопасности и условиям окружающей среды.
• Сертификаты ISO: Международная организация по стандартизации (ISO) устанавливает стандарты управления качеством, которые могут применяться к производителям электрических компонентов, включая распределительные коробки.

Соответствие этим международным стандартам гарантирует, что распределительные коробки подходят для глобального применения и отвечают различным нормативным требованиям.

XIII. Производители распределительных коробок

1. Корпус NEMA
   • Местонахождение: США
   • Веб-сайт: nemaenclosures.com
2. Поликейс
   • Местонахождение: США
   • Веб-сайт: polycase.com
3. Turck, Inc
   • Местонахождение: США
   • Веб-сайт: turck.com
4. VIOX Electric Co., Ltd
   • Местонахождение: Китай
   • Веб-сайт: viox.com
5. Группа компаний KAISER
   • Местонахождение: Германия
   • Веб-сайт: kaiser-elektro.de
6. Производство Хаммонда
   • Местонахождение: Канада
   • Веб-сайт: hammondmfg.com
7. Марешаль Электрик
   • Место проживания: Франция
   • Веб-сайт: marechal.com
8. Группа Spina
   • Местонахождение: Италия
   • Веб-сайт: spinagroup.com
9. Такачи
   • Местонахождение: Япония
   • Веб-сайт: takachi.com

XIV. Заключение

Распределительные коробки, обеспечивающие надежное и хорошо организованное соединение проводов в различных условиях, являются важнейшими элементами электрических систем. Эти устройства необходимы для обеспечения эффективности и безопасности электроснабжения как в бытовых, так и в коммерческих условиях. Как для домовладельцев, так и для электриков важно знать их типы, компоненты и соответствующие методы установки. Распределительные коробки продолжают совершенствоваться: экологически чистые материалы и энергоэффективные конструкции становятся все более распространенными по мере развития технологий и повышения значимости устойчивого развития. Мы можем гарантировать, что распределительные коробки будут и дальше служить надежными защитниками нашей электрической инфраструктуры, способствуя функциональности и безопасности в нашей все более электрифицированной среде, соблюдая передовые методы и нормативные требования.

Ссылка

https://en.wikipedia.org/wiki/Junction_box