Что такое калькулятор заполнения коробки?
Этот инструмент применяет раздел 314.16(B) Национального электротехнического кодекса США (NEC) для расчёта минимального объёма, который должна иметь распределительная коробка под розетку, выключатель или для соединения проводов. Важно: это норматив США — в России и странах СНГ действуют свои правила (ПУЭ, ГОСТ), поэтому используйте калькулятор для объектов, на которые распространяется именно NEC. Правила заполнения коробки не дают разместить в ней слишком много проводов: переполнение повреждает изоляцию и приводит к перегреву. Расчёт построен на нормативах объёма из редакции NEC 2020 года и исходит из того, что все проводники в коробке имеют наибольшее введённое сечение.
Как пользоваться
Выберите наибольшее сечение проводника в коробке (в AWG), укажите её паспортный объём в кубических дюймах, а затем введите количество токоведущих проводников, заземляющих проводников оборудования, внутренних кабельных зажимов и устройств (розеток, выключателей и т. п.). Калькулятор покажет требуемый объём, процент заполнения и достаточно ли места в коробке.
Разбор формулы
NEC 314.16(B) задаёт объём свободного пространства на один проводник в зависимости от сечения (например, 2,00 in³ для 14 AWG и 2,25 in³ для 12 AWG). Каждый токоведущий проводник считается за одну единицу. Все заземляющие проводники оборудования вместе считаются за одну единицу. Все внутренние кабельные зажимы вместе — тоже одна единица. Каждое устройство, закреплённое на скобе (yoke), считается за две единицы. Умножьте общее число единиц на объём на один проводник — получите требуемый объём коробки.
$$V_{req} = N \times V_{unit}$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} N &= \text{Conductors} + [\text{Grounds}>0] + [\text{Clamps}>0] + 2\,\text{Devices} \\ V_{unit} &= f(\text{AWG}) \end{aligned} \right.$$ $$\text{Fill}\% = \frac{V_{req}}{\text{Box Volume (in}^3)} \times 100 \qquad V_{free} = \text{Box Volume} - V_{req}$$
Пример расчёта
Шесть проводников 14 AWG, заземление, один зажим и одно устройство в коробке объёмом 18 in³: единиц = \(6 + 1 + 1 + 2 = 10\). Требуемый объём = $$10 \times 2{,}00 = 20{,}00 \text{ in}^3.$$ Поскольку \(20 > 18\), коробка мала на 2 in³.
Частые вопросы
Заземляющие проводники считаются по отдельности? Нет — все заземляющие проводники оборудования вместе считаются как одна единица объёма.
Как учитываются устройства? Каждое устройство на скобе (yoke) считается за две единицы по наибольшему подключённому к нему проводнику.
Заменяет ли это проверку инспектором? Нет. Это инструмент для планирования; всегда сверяйтесь с действующей редакцией кодекса и проводите официальную проверку работ.
НЕК 314.16(B) Допустимый объем на проводник по сечению
Таблица НЕК 314.16(B) устанавливает для каждого изолированного проводника фиксированный свободный объем на основе только его сечения (AWG). Общий объем коробки представляет собой сумму произведений каждого подсчитанного количества проводников на допустимый объем для наибольшего сечения в каждой категории подсчета.
| Сечение проводника (AWG) | Допустимый свободный объем на проводник (дюйм³) |
|---|---|
| 18 | 1.50 |
| 16 | 1.75 |
| 14 | 2.00 |
| 12 | 2.25 |
| 10 | 2.50 |
| 8 | 3.00 |
| 6 | 5.00 |
Как подсчитываются проводники в соответствии с 314.16(B):
- Проводники с рабочим током — каждый проводник, проходящий или заканчивающийся в коробке, считается за 1. Проводник, начинающийся снаружи и заканчивающийся внутри, считается один раз; проводник, проходящий прямо через коробку (петля без соединения) также считается один раз, если только петля не имеет длину ≥ в два раза больше требуемой, в этом случае он считается два раза.
- Заземляющие провода — все заземляющие проводники вместе считаются одним допустимым объемом на основе наибольшего заземляющего провода (1, если присутствуют).
- Зажимы кабеля — один или несколько внутренних зажимов вместе считаются одним допустимым объемом на основе наибольшего проводника в коробке.
- Устройства (монтажные планки) — каждый выключатель или розетка на одной монтажной планке считаются 2 допустимыми объемами проводника на основе наибольшего проводника, подключенного к устройству.
Например, для проводников сечением 14 AWG допустимый объем составляет 2.00 дюйм³ на подсчитанный элемент.
Стандартные объемы коробок (таблица НЕК 314.16(A))
Таблица НЕК 314.16(A) перечисляет объемы общепринятых стандартных металлических коробок. Для любой коробки, не указанной здесь (и для неметаллических коробок), производитель должен обозначить коробку её объёмом в кубических дюймах, который следует использовать непосредственно. Размеры указаны как ширина × длина × глубина в дюймах.
| Тип коробки | Номинальный размер (дюйм) | Указанный объем (дюйм³) |
|---|---|---|
| Коробка устройства | 3 × 2 × 2 | 10.0 |
| Коробка устройства | 3 × 2 × 2½ | 12.5 |
| Коробка устройства | 3 × 2 × 2¾ | 14.0 |
| Коробка устройства | 3 × 2 × 3½ | 18.0 |
| Квадратная коробка | 4 × 4 × 1½ | 21.0 |
| Квадратная коробка | 4 × 4 × 2⅛ | 30.3 |
| Квадратная коробка | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 1½ | 29.5 |
| Квадратная коробка | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 2⅛ | 42.0 |
| Восьмиугольная коробка | 4 × 1½ | 15.5 |
| Восьмиугольная коробка | 4 × 2⅛ | 21.5 |
Примечание: Когда в сборку коробки входит гипсовое кольцо, приподнятая крышка или кольцо расширения с отмеченным собственным объёмом, этот отмеченный объём может быть добавлен к объёму коробки. Общий доступный объём — это то, что вы сравниваете с требуемым заполнением.
