Электрик, работающий над реконструкцией отеля, недавно испытал забавный опыт, пытаясь впихнуть беспорядок из проводов обратно в распределительную коробку после её открытия. Распределительная коробка была обычной квадратной коробкой размером 4 дюйма с глубиной 1,25 дюйма, обычно используемой с одной цепью. Однако в коробке было четыре цепи! Три дополнительных цепи были протянуты в коробку с течением времени, оставив в общей сложности семь проводников в коробке, что почти вдвое превышает максимальное количество проводников, разрешенное в этом типе распределительной коробки! Крышка едва помещалась на распределительную коробку. Одна из главных причин, почему это происходит, заключается в полном отсутствии понимания того, как определяются размеры (например, ширина, высота и глубина) электрических коробок и их важность. Электрические коробки не просто контейнеры для соединений. Объем, форма и глубина коробки влияют на то, как долго будет работать соединение, а также на то, сколько тепла будет рассеивается от соединения.
Почему размеры электрических коробок являются требованием безопасности, а не предпочтением
Согласно Национальному электрическому кодексу (NEC) Статья 314, существуют ограничения на количество проводников, которые могут поместиться внутри коробки в зависимости от размера коробки. При расчете вашей коробки вы должны учитывать следующие элементы: каждый провод (неизолированный или голый), каждый зажим, который будет прикреплен к проводу, любые устройства, которые будут установлены, и любые другие фитинги, которые будут установлены. Если у вас есть коробка, которая слишком мала, чтобы вместить количество проводников, это создаст давление на проводники и помешает рассеиванию тепла, что приведет к выходу из строя изоляции, когда устройство будет установлено на место. NEC установил минимальные требования к размерам коробок; следовательно, если вы используете коробку минимального размера, вы будете защищены от этой проблемы. NEC устанавливает объемное ограничение на каждый изолированный проводник в зависимости от его размера (14 AWG = 2,0 кубических дюйма, 12 AWG = 2,25 кубических дюйма, 10 AWG = 2,5 кубических дюйма), чтобы учесть дополнительные элементы, которые у вас есть внутри вашей коробки. Например, при выполнении полного расчета заполнения коробки вам нужно будет включить заземляющие провода, внутренние зажимы, любые соединители кабелей и устройство, которое будет установлено внутри коробки. Один розеточный или переключательный ящик будет равен двум проводникам для целей этого расчета.
Полученная сумма определяет минимальный объем коробки, необходимый. Ресурсы от Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) и электрических торговых публикаций, таких как EC&M предоставляют подробные примеры заполнения коробок.
Для более конкретного взгляда на устройства, которые помещаются в эти корпуса, наш гид по какому размеру автоматического выключателя вам нужно объясняет защиту от перегрузки, которую должен обеспечивать панельный выключатель — сам по себе очень большая электрическая коробка. А для понимания защитных устройств, размещенных внутри многих корпусов, наша статья о том, что такое автоматические выключатели UL 489 объясняет сертификационную систему, которая регулирует выключатели, установленные в панелях и распределительных центрах.
Общие типы электрических коробок и их типичные размеры
Не все электрические коробки взаимозаменяемы. Тип коробки определяет, где она может быть установлена — в стене, на поверхности, на улице — и что она может содержать. Следующая таблица суммирует четыре наиболее распространенных типа коробок и размеры, с которыми вы обычно столкнетесь на полке в магазине.
| Тип коробки | Типичные размеры (Ширина × Высота × Глубина) | Типичный объем (кубические дюймы) | Общее использование |
|---|---|---|---|
| Одногрупповая пластиковая или металлическая коробка устройства | 3″ × 2″ × 2‑1/2″ до 3‑1/2″ глубиной | 12–22 куб. дюйма. | Один выключатель или одна двойная розетка |
| Двугрупповая коробка устройства | 3″ × 4‑1/2″ × 2‑1/2″ до 3‑1/2″ глубиной | 25–40 куб. дюймов. | Два выключателя или две розетки рядом |
| 4-дюймовая квадратная металлическая коробка | 4″ × 4″ × 1‑1/4″, 1‑1/2″ или 2‑1/8″ глубиной | 18–30 куб. дюймов (глубокие версии вмещают больше) | Коробка соединений или коробка устройства с штукатурным кольцом |
| 4‑11/16″ квадратная металлическая коробка | 4‑11/16″ × 4‑11/16″ × 1‑1/2″ до 2‑1/8″ глубиной | 29–50 куб. дюймов. | Большие коробки соединений, несколько соединений, коммерческие приложения |
| Восьмиугольная коробка (коробка для потолка) | 4″ диаметр × 1‑1/2″ или 2‑1/8″ глубиной | 15–22 куб. дюйма. | Потолочные светильники, дымовые датчики |
| Удобная коробка (коробка для поверхностного монтажа) | 4″ × 2″ × 1‑1/2″ до 2″ глубиной | 8–14 куб. дюймов. | Поверхностно смонтированный выключатель или розетка в гаражах, подвалах |
| Водонепроницаемая (наружная) коробка | Одногрупповая: ~3″ × 5″ × 2″ глубиной | 15–25 куб. дюймов. | Наружные розетки и выключатели с прокладками |
| 4-групповые и большие многогрупповые коробки | Ширина кратная ~2″ на группу, глубины до 3‑1/2″ | 40–80+ куб. дюймов. | Несколько выключателей в одном месте |
Однопостовые электрические коробки являются наиболее часто используемым типом электрических коробок в жилых помещениях; обычно они имеют размеры 3″ в высоту и 2″ в ширину. Глубина коробок варьируется, в старых домах используются коробки глубиной 2-1/4″. Установка современных USB или умных розеток, которые значительно глубже традиционных двойных розеток, может вызвать трудности, поскольку чем глубже устройство, тем сложнее его установить в слишком мелкую коробку. Слишком мелкая коробка заставит вас сжимать провода, что создаст давление на соединения и со временем может привести к искрению или разрыву цепи. Поэтому большинство электриков сейчас используют однопостовые электрические коробки глубиной 3-1/2″ в качестве стандарта, хотя строительные нормы допускают установку более мелких коробок. Дополнительный объем коробки стоит очень мало и значительно облегчает последующую установку или замену устройства, размещенного в коробке, по сравнению с коробкой меньшей глубины.
Как правило 6/12 влияет на расположение и размер коробок
Правило “6/12” — это правило расстояния, а не размер коробки, которое влияет на количество и расположение коробок, необходимых для вашей электрической установки. Согласно статье 210.52 NEC, ни одна точка вдоль стены не должна находиться дальше шести футов от розетки. Следовательно, расстояние между розетками вдоль стены не должно превышать двенадцать футов. Любой участок стены длиной более двух футов должен иметь как минимум одну установленную розетку. Это означает, что правило 6/12 устанавливает абсолютное минимальное количество коробок с розетками в большой комнате и, соответственно, определяет количество цепей и общую нагрузку для электрического щита этой комнаты. Правило 6/12 является примером минимального требования; установка дополнительных розеток, даже если их количество превышает требуемое по этому правилу, разрешена и часто обеспечивает дополнительное удобство. Знание правила 6/12 позволит вам создать точный электрический план комнаты, чтобы определить правильное расположение и размер каждой коробки с розеткой в комнате в соответствии с проводниками, подключенными к ним.
Что может пойти не так, если коробка слишком мала
Недостаточно большие коробки имеют реальные последствия в реальной эксплуатации. Когда коробка переполнена, результатом всегда будет ухудшение изоляции проводников из-за накопленного тепла; это происходит со временем. Изоляция становится хрупкой и в конечном итоге трескается. Треснувший проводник создаст либо замыкание на землю, либо короткое замыкание, которое может не сработать автоматический выключатель до начала дуги. Кроме того, если коробка слишком мелкая, проводники не смогут аккуратно сложиться за устройством; при установке провода будут слишком сжаты у задней стенки коробки и могут либо ослабить винт клеммы, либо сломать гайку провода из-за давления. Ненадежные соединения создают проблемы при диагностике электрических неисправностей и могут стать причиной пожара. Соблюдение расчета заполнения коробки устранит все эти проблемы.
Выбор правильной коробки для работы
Выбор подходящего размера и типа электрической коробки зависит от того, с каким типом электрической цепи вы работаете, а также от количества проводников, которые будут установлены вместе в этой цепи. Ниже приведены некоторые практические рекомендации:
- Для одного выключателя или розетки в гипсокартоне: Металлическая или пластиковая коробка на один модуль глубиной не менее 2 3/4 дюйма и объемом не менее 22 кубических дюймов обеспечит место для стандартного устройства и его проводки без перенаселения.
- Для распределительной коробки с несколькими цепями: Квадратная металлическая коробка размером 4-5/8″ x 4-5/8″ и глубиной 2-1/8″ имеет объем 42 кубических дюйма и используется чаще всего в коммерческих электрических помещениях. На эту коробку можно установить заглушку или штукатурное кольцо, она имеет несколько точек ввода труб.
- Для наружных установок: Влагозащищенная коробка на один модуль с крышкой ‘while-in-use’ соответствует требованиям по герметизации согласно NEC 406.9 для розеток, установленных во влажных зонах. Увеличенная глубина наружной коробки также обеспечивает достаточное пространство, чтобы розетка GFCI не была сжата.
- Для потолочных светильников: Обязательна восьмиугольная коробка с рейтингом по весу светильника. Стандартная восьмиугольная коробка диаметром 4 дюйма поддерживает до 50 фунтов; для более тяжелых светильников требуется коробка с рейтингом для вентиляторов с усиленными монтажными ушами.
Материал коробки — ПВХ, стекловолокно или металл — зависит от метода прокладки проводки и требований к заземлению. Металлические коробки должны быть заземлены; неметаллические коробки не требуют заземления, но не могут использоваться с металлическими трубами, если это не указано в списке. Для промышленных корпусов, таких как распределительные щиты, счетчики и панели управления, в которых размещаются автоматические выключатели и другие защитные устройства, требования к размерам выходят за рамки правил заполнения коробок NEC и соответствуют стандартам UL и IEC, регулирующим конструкцию панелей. HUYU поставляет автоматические выключатели и связанное защитное оборудование, которые соответствуют стандартным форм-факторам панелей, используемых на рынках IEC и Северной Америки, от миниатюрных выключателей, таких как HUM18‑63 MCB которые монтируются на DIN-рейку внутри распределительного щита, до автоматических выключателей в литом корпусе, таких как HYM1 МКЗ которые подходят для больших коммерческих и промышленных корпусов.
Часто задаваемые вопросы
Что такое правило 6/12 в электрике?
Согласно NEC 210.52, розетка должна находиться не дальше 6 футов от любой точки на внешней стене и на расстоянии 12 футов друг от друга. Стена шириной 2 фута или более требует как минимум одной розетки. Это определяет минимальное количество электрических коробок, которые должны быть установлены в каждой комнате.
Какие существуют четыре типа электрических коробок?
Четыре популярных типа электрических коробок включают: устройство (используется для выключателей и розеток), соединительная (используется для соединения проводников), потолочная (восьмиугольная или круглая, используется для крепления светильников) и влагозащищённая (используется для наружной установки). Каждая коробка имеет специфические характеристики, которые делают её подходящей для своих назначений.
Каков размер квадратной электрической коробки?
Электрические металлические коробки (EMB) в США обычно изготавливаются размером 4″ x 4″, глубиной от 1-1/4″ до 2-1/8″, с объёмом от 18 до 30 кубических дюймов. Другой распространённый размер — 4-11/16″ x 4-11/16″, с максимальной вместимостью 50 кубических дюймов.
Существуют ли электрические коробки разных размеров?
Коробки для розеток различаются по количеству гнезд и глубине. Наиболее часто покупаемая стандартная коробка для розетки (одинарная) примерно три дюйма в высоту, два дюйма в ширину и варьируется по глубине от 1,5 до 3,5 дюймов. Более глубокие коробки обеспечивают больший объём для устройства и проводников, что особенно важно при использовании умного выключателя или розетки с USB-портами, так как эти устройства длиннее стандартной двойной розетки.
Ссылки
- NFPA 70 (NEC) Статья 314 — Коробки для розеток, устройств, протяжки и соединений; корпуса труб; и распределительные колодцы. Национальная ассоциация противопожарной защиты.
- Leviton — Электрические коробки и корпуса — Технические характеристики продукции и руководства по установке для жилых и коммерческих коробок.
- Hubbell — Электрические коробки Raco и Bell — Каталоги металлических и влагозащищённых коробок и технические данные.
- Электротехническое строительство и обслуживание (EC&M) — Статьи о размерах коробок, расчётах заполнения и соответствии NEC.
Тот размеры электрической коробки не являются произвольными. Они прописаны в кодексе после десятилетий расследований пожаров и отказов изоляции и существуют для того, чтобы обеспечить каждому проводу, каждой скрутке и каждому устройству пространство, необходимое для безопасной работы на протяжении всего срока службы здания. Независимо от того, устанавливаете ли вы один выключатель в спальне или прокладываете дюжину цепей в коммерческой соединительной коробке, выбранная вами коробка — её тип, объём, глубина — является основой, от которой зависит каждое соединение внутри неё.
