Thanh tra mở hộp nối. Cô ấy đếm dây. Kiểm tra tem trên hộp. Đếm lại. Sau đó là thẻ đỏ. “Vi phạm NEC 314.16—vượt quá dung tích hộp. Cần phải làm lại hoàn toàn trước khi tôi có thể ký duyệt.”
Việc kiểm tra không đạt đó vừa khiến bạn mất một tuần trì hoãn và vài nghìn đô la chi phí làm lại—tất cả chỉ vì một hộp nối $4 nhỏ hơn hai inch khối. Chào mừng bạn đến với điều mà thợ điện gọi là “Cái bẫy dung tích.”
Hộp nối chứa các kết nối dây điện, bảo vệ chúng khỏi hư hỏng và chứa tia lửa để ngăn ngừa hỏa hoạn. Nhưng định cỡ nó một cách chính xác không chỉ là thông lệ tốt nhất—mà còn là một yêu cầu an toàn quan trọng do Bộ luật Điện Quốc gia (NEC) quy định. Một hộp có kích thước không phù hợp sẽ tạo ra dây điện quá đông đúc, gây hư hỏng lớp cách điện, quá nhiệt và tạo ra các nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng. .
NEC cung cấp hai phương pháp riêng biệt để định cỡ hộp nối, tùy thuộc vào kích thước dây:
- NEC 314.16 (Dung tích hộp): Đối với các dây dẫn nhỏ hơn (6 AWG trở xuống), việc định cỡ dựa trên tổng dung tích cần thiết. Hãy nghĩ về nó như là “Hệ số lấp đầy”—mọi thành phần bên trong hộp đó đều có quyền biểu quyết và bạn cần phải đếm tất cả chúng.
- NEC 314.28 (Hộp kéo): Đối với các dây dẫn lớn hơn (4 AWG trở lên), việc định cỡ dựa trên kích thước vật lý cần thiết để kéo và uốn cong cáp dày một cách an toàn. Đây là nơi “Quy tắc 8x” phát huy tác dụng.
Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn bạn qua cả hai phương pháp tính toán để đảm bảo các cài đặt của bạn an toàn và tuân thủ theo quy định.
Phần 1: Định cỡ cho dây dẫn nhỏ (6 AWG trở xuống) – Tính toán dung tích hộp NEC 314.16
Khi làm việc với các kích thước dây điện gia dụng thông thường như 14 AWG, 12 AWG hoặc 10 AWG, bạn phải sử dụng phép tính “dung tích hộp”. Phương pháp này xác định thể tích inch khối (cu in) tối thiểu cần thiết của hộp. Bỏ lỡ phép tính này và bạn sẽ gặp phải Cái bẫy dung tích ngay lập tức—thường là trong một cuộc kiểm tra mà bạn nghĩ là thông thường.
Cách tính dung tích hộp
Thực hiện theo các bước sau để xác định tổng dung tích cần thiết. Mỗi thành phần trong hộp được gán một giá trị “tương đương dây dẫn” dựa trên kích thước dây lớn nhất được kết nối với nó. Hãy nghĩ về nó như là dân chủ cho dây điện—mọi thành phần đều có quyền biểu quyết, nhưng một số thành phần có giá trị hơn những thành phần khác.
- Nhạc trưởng: Đếm mỗi dây bắt nguồn từ bên ngoài hộp và kết thúc hoặc được nối bên trong hộp là một trong những dây dẫn.
- Thiết bị: Đếm mỗi thiết bị (ví dụ: công tắc hoặc ổ cắm) là hai dây dẫn. Các thiết bị là cử tri kép trong cuộc bầu cử này.
- Kẹp: Đếm tất cả các kẹp cáp bên trong cùng nhau là một trong những dây dẫn—chúng bỏ phiếu như một khối.
- Dây nối đất: Đếm tất cả các dây nối đất bằng đồng trần hoặc màu xanh lá cây cùng nhau là một trong những dây dẫn. Dây nối đất đi theo nhóm; tất cả chúng được tính là một.
- Đinh tán/mấu đèn: Đếm mỗi đinh tán hoặc mấu đèn là một trong những dây dẫn. .
Khi bạn đã có tổng số tương đương dây dẫn, hãy nhân số đó với dung tích cho phép cho kích thước dây đó, được tìm thấy trong bảng bên dưới.
Bảng 1: Dung tích cho phép của dây (theo NEC 314.16(B))
| Kích thước dây | Dung tích trên mỗi dây dẫn (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 |
Bảng 2: Dung tích hộp tiêu chuẩn (theo NEC 314.16(A))
| Loại hộp | Dung tích tối thiểu |
|---|---|
| Đơn | 18 cu in |
| Đôi | 36 cu in |
| Vuông 4″ | 30.3 cu in |
| Vuông 4-11/16″ | 42 cu in |
Ví dụ về dung tích hộp
Kịch bản: Bạn đang lắp đặt một ổ cắm đơn trong hộp. Hai cáp bọc phi kim loại 12/2 (mỗi cáp có dây nóng, dây trung tính và dây nối đất) đi vào hộp, hộp này có kẹp bên trong. Đây là cách các phiếu bầu được xếp chồng lên nhau:
- Nhạc trưởng: 2 dây nóng + 2 dây trung tính = 4
- Dây nối đất: Hai dây nối đất được tính là 1 (đi theo nhóm)
- Kẹp: Các kẹp bên trong được tính là 1 (bỏ phiếu như một khối)
- Thiết bị: Ổ cắm được tính là 2 (cử tri kép)
Tổng số tương đương dây dẫn: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
Tính toán dung tích: Kích thước dây là 12 AWG, yêu cầu 2.25 cu in trên mỗi ruột dẫn.
8 ruột dẫn × 2.25 cu in/ruột dẫn = 18.0 cu in
Bạn phải chọn một hộp có thể tích ít nhất 18.0 cu in. Một hộp đơn tiêu chuẩn (18 cu in) đáp ứng chính xác yêu cầu tối thiểu này—điều đó có nghĩa là bạn đang ở mức 100% công suất. Trong công việc điện, “chính xác ở mức công suất” là một cách khác để nói “hãy tăng lên một kích thước nếu bạn coi trọng việc được phê duyệt kiểm tra.”
Phần 2: Định cỡ cho Ruột dẫn Lớn (4 AWG trở lên) – Tính toán Hộp Kéo NEC 314.28
Đối với ruột dẫn lớn (4 AWG trở lên), trọng tâm chuyển từ thể tích sang kích thước vật lý. Các dây dày hơn. Các quy tắc đơn giản hơn. Hộp phải đủ lớn để cho phép ruột dẫn được kéo qua và uốn cong mà không làm hỏng lớp cách điện của chúng. Các quy tắc phụ thuộc vào loại kéo.
Kéo Thẳng
Trong một lần kéo thẳng, ruột dẫn đi vào một bên của hộp và đi ra qua bức tường đối diện. Đây là nơi Quy tắc 8x nổi tiếng vì sự đơn giản thanh lịch của nó.
- Quy tắc: Chiều dài của hộp phải ít nhất tám lần (8x) kích thước thương mại của ống luồn dây lớn nhất (ống dẫn). .
Một ống dẫn 2 inch đi vào và đi ra khỏi các bức tường đối diện? Hộp của bạn cần dài ít nhất 16 inch (2″ × 8 = 16″). Chỉ vậy thôi.
Kéo Góc, Kéo Chữ U hoặc Nối
Điều này áp dụng khi ruột dẫn đi vào một bức tường và đi ra qua một bức tường liền kề (kéo góc), cùng một bức tường (kéo chữ U) hoặc được nối trong hộp.
- Quy tắc: Khoảng cách từ lối vào ống luồn dây đến bức tường đối diện phải ít nhất sáu lần (6x) kích thước thương mại của ống luồn dây lớn nhất, cộng với tổng đường kính của tất cả các ống luồn dây khác trên cùng một bức tường và trong cùng một hàng. Gọi đây là “Mạng lưới An toàn Sáu Lần.”
Khoảng cách Giữa Các Ống Luồn Dây
- Quy tắc: Khoảng cách giữa các ống luồn dây bao quanh cùng một đường chạy ruột dẫn phải ít nhất sáu lần (6x) kích thước thương mại của ống luồn dây lớn nhất.
Ví dụ về Hộp Kéo (Kéo Kết Hợp)
Khi một hộp chứa cả kéo thẳng và kéo góc, bạn phải tính toán cho cả hai và sử dụng kích thước lớn nhất thu được cho mỗi hướng (ngang và dọc).
Kịch bản: Một hộp kéo có các ống luồn dây sau:
- Tường Bên Trái: Một ống 3″ và một ống 2″.
- Tường Bên Phải: Một ống 2″.
- Tường Trên: Một ống 3″.
- Các ống 2″ dành cho kéo thẳng (từ trái sang phải).
- Các ống 3″ dành cho kéo góc (từ trái lên trên).
1. Tính Kích Thước Ngang (Chiều Dài):
- Kéo Thẳng (Từ Trái Sang Phải): Ống luồn dây lớn nhất trong lần kéo này là 2″.
- 8 × 2″ = 16″
- Kéo Góc (Bắt Nguồn từ Tường Bên Trái): Ống luồn dây lớn nhất là 3″. Ống luồn dây khác trên bức tường đó là 2″.
- (6 × 3″) + 2″ = 18″ + 2″ = 20″
- Kết quả: Chọn kích thước lớn nhất: 20 inch.
2. Tính Kích Thước Dọc (Chiều Cao):
- Kéo Góc (Bắt Nguồn từ Tường Trên): Ống luồn dây lớn nhất (và duy nhất) là 3″.
- 6 × 3″ = 18″
- Kết quả: Kích thước dọc là 18 inch.
Kích Thước Hộp Cuối Cùng: Hộp phải có kích thước ít nhất dài 20″ và cao 18″.
Cân nhắc về an toàn
Trước khi bắt đầu bất kỳ công việc điện nào, hãy luôn ưu tiên sự an toàn.
- Tắt Nguồn: Ngắt điện mạch tại chính breaker bảng điều khiển.
- Xác minh nguồn đã tắt: Sử dụng vôn kế hoặc bút thử điện không tiếp xúc để xác nhận không có điện áp trong các dây bạn sẽ xử lý. .
- Sử Dụng Dụng Cụ Cách Điện: Làm việc với các dụng cụ được thiết kế cho công việc điện.
- Mang Đồ Bảo Hộ Cá Nhân (PPE): Nên đeo kính bảo hộ và găng tay cách điện.
- Làm việc ở khu vực quang đãng, đủ ánh sáng: Đảm bảo khu vực làm việc của bạn đủ ánh sáng và không có vật cản.
Sai Lầm phổ biến để Tránh
- Nhồi nhét quá nhiều vào hộp đấu nối: Không bao giờ vượt quá dung tích hộp đấu nối đã tính toán. Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra quá nhiệt và hỏa hoạn do điện - và là lý do chính dẫn đến việc kiểm tra không đạt. Việc không tính toán dung tích hộp đấu nối chính xác sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng.
- Chọn sai loại hộp đấu nối: Sử dụng hộp chống chịu thời tiết cho các vị trí ngoài trời hoặc ẩm ướt và hộp kim loại cho cáp hoặc ống dẫn bọc kim loại (MC).
- Đặt sai vị trí: Lắp đặt hộp ở những vị trí dễ tiếp cận. Không chôn chúng bên trong một bức tường đã hoàn thiện, nơi chúng không thể được bảo trì. Thanh tra viên có trí nhớ rất tốt đối với những hộp mà họ không thể tìm thấy.
- Tiếp đất kém: Đảm bảo tất cả các dây nối đất được kết nối chắc chắn với nhau và với các hộp kim loại để ngăn ngừa nguy cơ điện giật.
- Bỏ qua các quy tắc địa phương: NEC là một tiêu chuẩn quốc gia, nhưng khu vực pháp lý địa phương của bạn có thể có các yêu cầu bổ sung. Luôn kiểm tra các quy định của địa phương. Những gì được thông qua ở Phoenix có thể không được thông qua ở Chicago.
Kết luận
Xác định kích thước hộp đấu nối một cách chính xác là một kỹ năng cơ bản để thực hiện công việc điện an toàn và đáng tin cậy. Bằng cách hiểu và áp dụng chính xác Hệ số lấp đầy (NEC 314.16 cho dây dẫn nhỏ) và Quy tắc 8x (NEC 314.28 cho dây dẫn lớn), bạn có thể đảm bảo các cài đặt của mình tuân thủ, hoạt động và - quan trọng nhất - an toàn.
Và khi thanh tra viên mở hộp đấu nối của bạn? Bạn sẽ nhận được thẻ xanh, không phải thẻ đỏ.
Từ bỏ: Hướng dẫn này chỉ dành cho mục đích cung cấp thông tin. Công việc điện có thể nguy hiểm. Luôn tham khảo phiên bản mới nhất của Bộ luật Điện Quốc gia, kiểm tra các sửa đổi của địa phương và cân nhắc thuê một thợ điện có trình độ cho bất kỳ công việc nào bạn không thoải mái tự thực hiện.
