ขนาดของกล่องไฟฟ้า

ช่างไฟฟ้าที่ทำงานเกี่ยวกับการปรับปรุงโรงแรมเมื่อเร็ว ๆ นี้มีประสบการณ์ที่สนุกสนานในการพยายามใส่สายไฟที่ยุ่งเหยิงกลับเข้าไปในกล่องเชื่อมต่อหลังจากที่เปิดมันออก กล่องเชื่อมต่อเป็นกล่องสี่เหลี่ยมขนาด 4 นิ้วที่มีความลึก 1.25 นิ้ว ซึ่งมักใช้กับวงจรเดียว อย่างไรก็ตาม กล่องนี้มีวงจรสี่วงจร! วงจรเพิ่มเติมอีกสามวงจรถูกดึงเข้าไปในกล่องตามเวลา ทำให้มีตัวนำทั้งหมดเจ็ดตัวในกล่อง ซึ่งเกือบจะเป็นสองเท่าของจำนวนตัวนำสูงสุดที่อนุญาตในกล่องเชื่อมต่อประเภทนี้! แผ่นปิดแทบจะไม่พอดีกับกล่องเชื่อมต่อ หนึ่งในเหตุผลที่ใหญ่ที่สุดที่ทำให้เกิดเหตุการณ์นี้คือการขาดความเข้าใจอย่างสิ้นเชิงเกี่ยวกับวิธีการที่ขนาด (เช่น ความกว้าง ความสูง และความลึก) ของกล่องไฟฟ้าถูกกำหนดและความสำคัญของมัน กล่องไฟฟ้าไม่ใช่แค่ภาชนะสำหรับการเชื่อมต่อ ปริมาตร รูปร่าง และความลึกของกล่องทั้งหมดมีผลต่อระยะเวลาที่การเชื่อมต่อจะคงอยู่ รวมถึงความร้อนที่จะแผ่กระจายออกจากการเชื่อมต่อ.

ทำไมขนาดกล่องไฟฟ้าจึงเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ไม่ใช่ทางเลือก

ตามที่ระบุในรหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) มาตรา 314 มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนตัวนำที่สามารถใส่ภายในกล่องตามขนาดของกล่อง เมื่อคำนวณกล่องของคุณ คุณต้องคำนึงถึงรายการต่อไปนี้: สายไฟแต่ละเส้น (ที่ไม่มีฉนวนหรือเปลือย), คลิปแต่ละตัวที่จะติดกับสายไฟ, อุปกรณ์ใด ๆ ที่จะติดตั้ง และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ที่จะติดตั้ง หากคุณมีกล่องที่เล็กเกินไปที่จะรองรับจำนวนตัวนำ มันจะกดดันตัวนำและขัดขวางการกระจายความร้อน ทำให้ฉนวนล้มเหลวเมื่ออุปกรณ์ถูกดันเข้าไปในที่ของมัน NEC ได้กำหนดข้อกำหนดขนาดขั้นต่ำสำหรับกล่อง ดังนั้นหากคุณใช้กล่องขนาดขั้นต่ำ คุณจะปลอดภัยจากปัญหานี้ NEC กำหนดปริมาตรที่อนุญาตต่อแต่ละตัวนำที่มีฉนวนตามขนาดของมัน (14 AWG = 2.0 ลูกบาศก์นิ้ว, 12 AWG = 2.25 ลูกบาศก์นิ้ว, 10 AWG = 2.5 ลูกบาศก์นิ้ว) เพื่อให้มีที่ว่างสำหรับรายการเพิ่มเติมที่คุณมีอยู่ในกล่องของคุณ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการคำนวณการเติมกล่องทั้งหมด คุณจะต้องรวมสายดิน คลิปภายใน ตัวเชื่อมต่อสายเคเบิล และอุปกรณ์ที่จะติดตั้งภายในกล่อง ตัวรับหรือสวิตช์เดียวจะเท่ากับสองตัวนำสำหรับวัตถุประสงค์ของการคำนวณนี้.

ผลรวมที่ได้จะกำหนดปริมาตรกล่องขั้นต่ำที่ต้องการ แหล่งข้อมูลจาก สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ (NFPA) และสิ่งพิมพ์การค้าด้านไฟฟ้าเช่น อีซีแอนด์เอ็ม ให้ตัวอย่างการเติมกล่องอย่างละเอียด.

สำหรับการดูที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่พอดีกับกล่องเหล่านี้ คู่มือของเราที่ ขนาดของเบรกเกอร์วงจรที่คุณต้องการ อธิบายการป้องกันกระแสเกินที่แผงเบรกเกอร์ — ซึ่งเป็นกล่องไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่ — ต้องจัดหา และเพื่อให้เข้าใจอุปกรณ์ป้องกันที่อยู่ภายในกล่องหลาย ๆ กล่อง บทความของเราเกี่ยวกับ เบรกเกอร์ UL 489 คืออะไร อธิบายกรอบการรับรองที่ควบคุมเบรกเกอร์ที่ติดตั้งในแผงควบคุมและศูนย์โหลด.

ประเภทกล่องไฟฟ้าทั่วไปและขนาดที่พบได้ทั่วไป

ไม่ใช่ทั้งหมด กล่องไฟฟ้า สามารถเปลี่ยนกันได้ ประเภทกล่องจะกำหนดว่ามันสามารถติดตั้งที่ไหน — ในผนัง, บนพื้นผิว, กลางแจ้ง — และสิ่งที่มันสามารถบรรจุได้ ตารางต่อไปนี้สรุปประเภทกล่องที่พบบ่อยที่สุดสี่ประเภทและขนาดที่คุณมักจะพบในชั้นวางของร้านจัดจำหน่าย.

กล่องไฟฟ้าแบบซิงเกิลแกงค์เป็นประเภทกล่องไฟฟ้าที่ใช้กันมากที่สุดในสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย โดยปกติจะมีขนาดสูง 3 นิ้ว และกว้าง 2 นิ้ว ความลึกของกล่องจะแตกต่างกันไป โดยบ้านเก่าจะมีความลึกของกล่องประมาณ 2-1/4 นิ้ว การติดตั้งอุปกรณ์ USB หรือรีเซปเทิลอัจฉริยะที่มีความลึกมากกว่ารีเซปเทิลแบบดูเพล็กซ์แบบดั้งเดิมอาจสร้างความยากลำบาก เนื่องจากอุปกรณ์ที่ลึกกว่าจะติดตั้งในกล่องที่ตื้นเกินไปได้ยาก กล่องที่ตื้นเกินไปจะบังคับให้ต้องยัดสายไฟเข้าไป ซึ่งจะสร้างแรงกดดันต่อการเชื่อมต่อและอาจทำให้เกิดการลัดวงจรหรือวงจรเปิดในระยะยาว ดังนั้น ช่างไฟฟ้าส่วนใหญ่จึงใช้กล่องไฟฟ้าแบบซิงเกิลแกงค์ที่มีความลึก 3-1/2 นิ้วเป็นมาตรฐาน แม้ว่ารหัสอาคารจะอนุญาตให้ติดตั้งกล่องที่ตื้นกว่าได้ ปริมาตรลูกบาศก์ที่เพิ่มขึ้นในกล่องมีค่าใช้จ่ายน้อยมากและทำให้การติดตั้งหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ในกล่องในอนาคตง่ายขึ้นมากเมื่อเทียบกับการใช้กล่องที่มีความลึกตื้นกว่า.

วิธีที่กฎ 6/12 มีผลต่อการวางตำแหน่งและขนาดของกล่อง

“กฎ 6/12” เป็นกฎระยะห่าง ไม่ใช่กฎขนาดกล่อง ซึ่งมีผลต่อจำนวนและตำแหน่งของกล่องที่คุณต้องใช้สำหรับการติดตั้งไฟฟ้า ตามมาตรา NEC 210.52 ไม่มีจุดใดบนผนังที่ห่างจากช่องเสียบรีเซปเทิลเกินหกฟุต ดังนั้น ระยะห่างระหว่างช่องเสียบรีเซปเทิลแต่ละช่องบนผนังจะต้องไม่เกินสิบสองฟุต ส่วนผนังที่ยาวเกินสองฟุตจะต้องมีช่องเสียบรีเซปเทิลอย่างน้อยหนึ่งช่อง กฎ 6/12 จึงกำหนดจำนวนขั้นต่ำของกล่องรีเซปเทิลในห้องขนาดใหญ่ และกำหนดจำนวนวงจรไฟฟ้าที่จะจ่ายไฟและการคำนวณโหลดรวมสำหรับแผงไฟฟ้าของห้องนั้น กฎ 6/12 เป็นตัวอย่างของข้อกำหนดขั้นต่ำ การติดตั้งช่องเสียบเพิ่มเติม แม้จะเกินจำนวนที่กฎนี้กำหนด ก็ได้รับอนุญาตและมักจะเพิ่มความสะดวกสบาย การรู้กฎ 6/12 จะช่วยให้คุณสร้างแผนไฟฟ้าที่ถูกต้องสำหรับห้อง เพื่อกำหนดตำแหน่งและขนาดที่เหมาะสมของกล่องรีเซปเทิลแต่ละกล่องในห้องตามสายไฟที่เชื่อมต่อกับกล่องนั้น.

สิ่งที่อาจเกิดขึ้นเมื่อกล่องมีขนาดเล็กเกินไป

กล่องที่มีขนาดเล็กเกินไปมีผลกระทบในโลกความเป็นจริง เมื่อกล่องถูกเติมเกิน ความเสียหายจะเกิดขึ้นกับฉนวนของตัวนำไฟฟ้าจากความร้อนที่ถูกกักไว้ ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ฉนวนจะกลายเป็นเปราะ และในที่สุดฉนวนจะร้าว ตัวนำที่ร้าวจะสร้างความผิดพลาดต่อกราวด์หรือวงจรลัดวงจรซึ่งอาจไม่ทำให้เบรกเกอร์ตัดทันทีจนกว่าอาร์คจะเริ่มขึ้น นอกจากนี้ หากกล่องตื้นเกินไป ตัวนำจะไม่สามารถพับอย่างเรียบร้อยด้านหลังอุปกรณ์ได้ เมื่อทำการติดตั้ง สายไฟจะถูกบีบอัดมากเกินไปกับด้านหลังของกล่องและอาจทำให้สกรูเทอร์มินัลหลวม หรือสายไฟนัทแตกเนื่องจากแรงกด การเชื่อมต่อที่ไม่น่าเชื่อถือสร้างปัญหาในการวินิจฉัยปัญหาไฟฟ้าและอาจก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ การปฏิบัติตามการคำนวณการเติมกล่องจะช่วยบรรเทาปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด.

การเลือกกล่องที่เหมาะสมสำหรับงาน

การเลือกขนาดและรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับกล่องไฟฟ้าของคุณขึ้นอยู่กับประเภทของวงจรไฟฟ้าที่คุณทำงานด้วย รวมถึงจำนวนตัวนำที่จะติดตั้งร่วมกันในวงจรนี้ คำแนะนำปฏิบัติที่ตามมาคือ:

• สำหรับสวิตช์หรือเต้ารับเดี่ยวในผนังแห้ง: กล่องอุปกรณ์โลหะหรือพลาสติกแบบแก๊งเดี่ยวที่มีความลึกอย่างน้อย 2 3/4 นิ้ว และมีปริมาตรอย่างน้อย 22 ลูกบาศก์นิ้ว จะให้พื้นที่สำหรับอุปกรณ์มาตรฐานและสายไฟที่เกี่ยวข้องโดยไม่แออัด.
• สำหรับกล่องต่อสายที่มีหลายวงจร: กล่องโลหะสี่เหลี่ยมขนาด 4-5/8″ x 4-5/8″ และความลึก 2-1/8″ มีปริมาตร 42 ลูกบาศก์นิ้ว และใช้มากกว่ากล่องอื่นใดในห้องไฟฟ้าพาณิชย์ ฝาปิดเปล่าหรือวงแหวนปูนสามารถติดตั้งบนกล่องนี้ซึ่งมีจุดเข้าท่อหลายจุด.
• สำหรับการติดตั้งภายนอก: กล่องเต้ารับแบบแก๊งเดี่ยวที่กันน้ำ พร้อมฝาครอบ ‘while-in-use’ ตรงตามข้อกำหนดการปิดผนึกกันน้ำภายใต้ NEC 406.9 สำหรับเต้ารับที่ติดตั้งในพื้นที่เปียก ความลึกที่เพิ่มขึ้นของกล่องภายนอกยังช่วยให้มีพื้นที่เพียงพอเพื่อไม่ให้เต้ารับ GFCI แออัด.
• สำหรับอุปกรณ์ติดตั้งบนเพดาน: กล่องแปดเหลี่ยมที่ได้รับการจัดอันดับน้ำหนักสำหรับอุปกรณ์เป็นสิ่งจำเป็น กล่องแปดเหลี่ยมมาตรฐานขนาด 4 นิ้วรองรับน้ำหนักได้ถึง 50 ปอนด์ อุปกรณ์ที่หนักกว่าต้องใช้กล่องที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับพัดลมพร้อมหูยึดเสริมความแข็งแรง.

วัสดุกล่อง — PVC, ไฟเบอร์กลาส หรือโลหะ — ขึ้นอยู่กับวิธีการเดินสายและข้อกำหนดการกราวด์ กล่องโลหะต้องมีการกราวด์ กล่องที่ไม่ใช่โลหะไม่จำเป็นต้องกราวด์แต่ไม่สามารถใช้กับท่อโลหะได้เว้นแต่จะระบุไว้เป็นพิเศษ สำหรับตู้ครอบอุตสาหกรรม เช่น ตู้กระจายไฟ ตู้มิเตอร์ และแผงควบคุมที่บรรจุเบรกเกอร์และอุปกรณ์ป้องกันอื่น ๆ ข้อกำหนดด้านมิติจะเกินกว่ากฎการเติมกล่องของ NEC ไปถึงมาตรฐาน UL และ IEC ที่ควบคุมการก่อสร้างแผงควบคุม HUYU จัดหาเบรกเกอร์และอุปกรณ์ป้องกันที่เกี่ยวข้องซึ่งเหมาะสมกับรูปแบบแผงมาตรฐานที่ใช้ในตลาด IEC และอเมริกาเหนือ ตั้งแต่เบรกเกอร์ขนาดเล็กเช่น HUM18‑63 MCB ที่ติดตั้งบนราง DIN ภายในตู้กระจายไฟ ไปจนถึงเบรกเกอร์แบบกล่องขึ้นรูปเช่น HYM1 MCCB ที่เหมาะกับตู้ครอบเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่กว่า.

คำถามที่พบบ่อย

กฎ 6 12 ในงานไฟฟ้าคืออะไร?

ตาม NEC 210.52 ช่องรับปลั๊กต้องไม่ห่างจากจุดใดจุดหนึ่งบนผนังภายนอกเกิน 6 ฟุต และต้องห่างจากช่องรับปลั๊กอื่นไม่เกิน 12 ฟุต ผนังที่กว้าง 2 ฟุตขึ้นไปต้องมีช่องรับปลั๊กอย่างน้อยหนึ่งช่อง กฎนี้กำหนดจำนวนขั้นต่ำของกล่องไฟฟ้าที่ต้องติดตั้งในแต่ละห้อง.

กล่องไฟฟ้ามีกี่ประเภท?

กล่องไฟฟ้ายอดนิยมสี่ประเภท ได้แก่: อุปกรณ์ (ใช้สำหรับสวิตช์และช่องรับปลั๊ก), รอยต่อ (ใช้สำหรับเชื่อมต่อสายไฟ), เพดาน (รูปแปดเหลี่ยมหรือกลม ใช้รองรับโคมไฟ), และกันน้ำ (ใช้ติดตั้งภายนอกอาคาร) แต่ละกล่องมีลักษณะเฉพาะที่เหมาะสมกับการใช้งานตามวัตถุประสงค์.

ขนาดของกล่องไฟฟ้าสี่เหลี่ยมคือเท่าไร?

กล่องโลหะไฟฟ้า (EMBs) ในสหรัฐอเมริกามักผลิตขนาด 4″ x 4″ ลึก 1-1/4″ ถึง 2-1/8″ โดยมีปริมาตรตั้งแต่ 18 ถึง 30 ลูกบาศก์นิ้ว ขนาดที่พบบ่อยอีกขนาดคือ 4-11/16″ x 4-11/16″ โดยมีความจุสูงสุด 50 ลูกบาศก์นิ้ว.

กล่องปลั๊กไฟมีขนาดต่างกันหรือไม่?

กล่องปลั๊กไฟมีความแตกต่างตามจำนวนช่องและความลึก กล่องปลั๊กไฟมาตรฐานที่ซื้อบ่อยที่สุด (แบบช่องเดียว) มีความสูงประมาณสามนิ้ว กว้างสองนิ้ว และความลึกแตกต่างกันตั้งแต่ 1.5 นิ้วถึง 3.5 นิ้ว กล่องที่ลึกกว่าจะมีปริมาตรมากขึ้นสำหรับอุปกรณ์และสายไฟ ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้สวิตช์อัจฉริยะหรือช่องรับปลั๊กที่มีพอร์ตชาร์จ USB เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ยาวกว่าปลั๊กคู่มาตรฐาน.

อ้างอิง

• NFPA 70 (NEC) บทความ 314 — กล่องปลั๊ก, อุปกรณ์, ดึงสาย และรอยต่อ; ตัวถังท่อ; และกล่องฝังมือ. สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ.
• Leviton — กล่องและตู้ไฟฟ้า — ข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์และคู่มือการติดตั้งสำหรับกล่องที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์.
• Hubbell — กล่องไฟฟ้า Raco และ Bell — แคตตาล็อกกล่องโลหะและกันน้ำ พร้อมข้อมูลทางเทคนิค.
• การก่อสร้างและบำรุงรักษาไฟฟ้า (EC&M) — บทความเกี่ยวกับการกำหนดขนาดกล่อง, การคำนวณการเติม และการปฏิบัติตาม NEC.

เดอะ ขนาดของกล่องไฟฟ้า ไม่ได้เป็นเรื่องสุ่มสี่สุ่มห้า แต่ถูกกำหนดไว้ในรหัสหลังจากการสืบสวนเหตุไฟไหม้และความล้มเหลวของฉนวนหลายสิบปี และมีไว้เพื่อให้สายไฟทุกเส้น, การเชื่อมต่อทุกจุด, และอุปกรณ์ทุกชิ้นมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการทำงานอย่างปลอดภัยตลอดอายุของอาคาร ไม่ว่าคุณจะติดตั้งสวิตช์เดียวในห้องนอนหรือดึงวงจรสิบสองวงเข้าไปในกล่องรอยต่อเชิงพาณิชย์ กล่องที่คุณเลือก — ประเภท, ปริมาตร, ความลึก — คือรากฐานที่การเชื่อมต่อทุกจุดภายในนั้นขึ้นอยู่กับ.