Οδηγός πλήρωσης κουτιού υποδοχής USB-C
Σχεδιάστε σύγχρονα κουτιά υποδοχής USB-C, USB-A και συνδυασμού χωρίς να ξεχνάτε τον όγκο NEC 314.16, τα βαθιά σώματα της συσκευής, την προστασία GFCI, τις πλεξίδες και τον πρακτικό χώρο περικοπής.
Γιατί τα κουτιά υποδοχής USB χρειάζονται επιπλέον σχεδιασμό
Οι υποδοχές USB-C μοιάζουν με συνηθισμένες συσκευές διπλής όψης από μπροστά, αλλά πολλά μοντέλα είναι βαθύτερα επειδή περιέχουν ηλεκτρονικά στοιχεία ισχύος, εξαρτήματα που διαχέουν τη θερμότητα και μεγαλύτερες δομές ακροδεκτών. Ο υπολογισμός πλήρωσης κουτιού NEC εξακολουθεί να ξεκινά με τα ίδια στοιχεία: εξωτερικούς αγωγούς, ζυγό συσκευής, γείωση εξοπλισμού και εσωτερικούς σφιγκτήρες.
Το πρόβλημα πεδίου είναι ότι ένα κουτί μπορεί να περάσει τη νόμιμη μέτρηση των κυβικών ιντσών και εξακολουθεί να είναι άθλιο να κλείσει όταν δύο καλώδια 12 AWG, μια δέσμη γείωσης, καλώδια και ένα βαθύ σώμα φορτιστή USB ανταγωνίζονται όλα για τον ίδιο χώρο. Οι ηλεκτρολόγοι θα πρέπει πρώτα να υπολογίσουν το ελάχιστο και μετά να επιλέξουν το επόμενο μεγαλύτερο κουτί όταν το αποτέλεσμα είναι κοντά.
Ορισμοί για ηλεκτρολόγους, μηχανικούς και DIYers
Μια υποδοχή USB-C είναι μια καταχωρημένη συσκευή καλωδίωσης που συνδυάζει έναν ζυγό υποδοχής κυκλώματος διακλάδωσης με ηλεκτρονικά ηλεκτρικά φόρτισης USB χαμηλής τάσης σε μία εγκατεστημένη συσκευή.
Το Box fill είναι η μέθοδος όγκου NEC 314.16 που εκχωρεί δικαιώματα αγωγού σε μονωμένους αγωγούς, ζυγούς συσκευών, αγωγούς γείωσης εξοπλισμού, σφιγκτήρες, εξαρτήματα στήριξης και μπλοκ ακροδεκτών.
Ένας ζυγός συσκευής είναι ο μεταλλικός ιμάντας στερέωσης ενός διακόπτη ή μιας υποδοχής. σύμφωνα με το NEC 314.16(B)(4), ένας ζυγός υπολογίζεται ως δύο δικαιώματα αγωγού με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό που είναι συνδεδεμένος σε αυτόν.
Το IEC 60364 είναι μια οικογένεια διεθνών προτύπων καλωδίωσης. Δεν χρησιμοποιεί απευθείας τον πίνακα κυβικών ιντσών NEC, αλλά οι ίδιοι έλεγχοι χώρου περιβλήματος, θερμότητας και λειτουργικότητας εξακολουθούν να έχουν σημασία.
Πέντε κανόνες πριν από την εγκατάσταση μιας υποδοχής USB
Μετρήστε την υποδοχή USB σαν ζυγό συσκευής
Το NEC 314.16(B)(4) δεν αγνοεί έναν φορτιστή USB μόνο και μόνο επειδή το μπροστινό μέρος φαίνεται διαφορετικό. Ένας ζυγός υποδοχής USB προσθέτει δύο δικαιώματα με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό σε αυτόν τον ζυγό.
Χρησιμοποιήστε το εγκατεστημένο μέγεθος αγωγού
Ένα κύκλωμα 15 Α σε 14 AWG χρησιμοποιεί 2,00 κυβ. ανά επίδομα. Ένα κύκλωμα 20 Α σε 12 AWG χρησιμοποιεί 2,25 κυβ. in. ανά επίδομα. Οι αναβαθμισμένοι αγωγοί AWG 10 χρησιμοποιούν 2,50 κυβ.
Οι λόγοι μετράνε μία φορά, όχι μηδέν
Όλοι οι αγωγοί γείωσης εξοπλισμού μαζί υπολογίζονται ως ένα όριο σύμφωνα με το NEC 314.16(B)(5), με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό γείωσης που υπάρχει.
Οι εσωτερικοί σφιγκτήρες μπορούν να διαγράψουν το περιθώριο
Εάν το κουτί έχει εσωτερικούς σφιγκτήρες καλωδίων, προσθέστε ένα περιθώριο σύμφωνα με το NEC 314.16(B)(2), εκτός εάν η αναγραφόμενη σήμανση πλαισίου αποκλείει ήδη αυτόν τον όγκο σφιγκτήρα.
Οι κανόνες προστασίας είναι ξεχωριστοί έλεγχοι
NEC 210.8 GFCI, NEC 406.12 δοχεία ανθεκτικά σε παραβίαση, κανόνες αντικατάστασης NEC 406.3 και οδηγίες κατασκευαστή σύμφωνα με το NEC 110.3(B) δεν αντικαθιστούν τα μαθηματικά πλήρωσης κουτιού.
Συγκριτικός πίνακας υποδοχής USB-γεμίσματος κουτιού
Αυτά τα παραδείγματα χρησιμοποιούν τιμές του Πίνακα NEC 314.16(B): 14 AWG = 2,00 κ.εκ., 12 AWG = 2,25 κ.εκ. και 10 AWG = 2,50 κ.εκ. Η πρακτική επιλογή αφήνει σκόπιμα χώρο για το βαθύτερο σώμα του φορτιστή.
| Σενάριο | Καταμετρημένα είδη | Ελάχιστος όγκος | Πρακτική επιλογή κουτιού | Σημείωση πεδίου |
|---|---|---|---|---|
| 15 Μια υποδοχή USB-C με μία τροφοδοσία 14/2, ζυγό συσκευής και έδαφος | 2 μονωμένα 14 AWG + 1 επίδομα εδάφους + 2 επιδόματα ζυγού | 5 x 2,00 = 10,00 cu.in. | Χρησιμοποιήστε 18 κ.εκ. ή βαθύτερα για το βάθος της συσκευής | Το νομικό πλήθος είναι μικρό, αλλά το σώμα του φορτιστή κάνει τα ρηχά κουτιά παλιάς εργασίας απογοητευτικά. |
| 20 Υποδοχή USB-C με μία τροφοδοσία 12/2, ζυγό συσκευής και έδαφος | 2 μονωμένα 12 AWG + 1 επίδομα εδάφους + 2 επιδόματα ζυγού | 5 x 2,25 = 11,25 cu.in. | 18 κ.εκ. βαθύ κουτί συσκευής | Καλό ελάχιστο για μια απλή υποδοχή USB στο τέλος της λειτουργίας. |
| 20 Υποδοχή USB τροφοδοσίας με γραμμή 12/2 και φορτίο 12/2 | 4 μονωμένα 12 AWG + 1 επίδομα εδάφους + 2 επιδόματα ζυγού | 7 x 2,25 = 15,75 cu.in. | 20 κ.εκ. ή μεγαλύτερη | Οι αγωγοί γραμμής/φορτίου και οι σύνδεσμοι σύνδεσης χρειάζονται περισσότερο χώρο εργασίας από ό,τι υποδηλώνει η αριθμητική. |
| Υποδοχή USB 12 AWG τροφοδοσίας σε κουτί με εσωτερικούς σφιγκτήρες | 4 μονωμένα 12 AWG + έδαφος + σφιγκτήρας + 2 επιδόματα ζυγού | 8 x 2,25 = 18,00 cu.in. | 22,5 κυβ.εκ. ή μεγαλύτερη | Αυτή είναι η κοινή διάταξη αναδιαμόρφωσης όπου ένα 18 cu.in. το κουτί είναι νόμιμο αλλά σφιχτό. |
| Υποδοχή USB κουζίνας ή γκαράζ με προστασία GFCI ανάντη | Η ίδια μέτρηση πλήρωσης κουτιού ως συνηθισμένη θήκη, εάν το GFCI δεν βρίσκεται σε αυτό το κουτί | Συνήθως 11,25 έως 18,00 κυβ. στο 12 AWG | Επιλέξτε επιπλέον βάθος για τη θερμότητα του φορτιστή και τους άκαμπτους αγωγούς | Η τοποθεσία προστασίας GFCI αλλάζει τη συμμόρφωση με την ασφάλεια, όχι τον αριθμό ζυγών της συσκευής USB. |
| Η μακροχρόνια υποδοχή αναβαθμίστηκε στα 10 AWG και στη συνέχεια τοποθετήθηκε σε μια καταχωρισμένη συσκευή USB | 10 εξωτερικοί αγωγοί AWG, σύνδεσμοι σύνδεσης, γείωση και ζυγός με βάση τον μεγαλύτερο συνδεδεμένο αγωγό | Συχνά 8 x 2,50 = 20,00 cu.in. πριν από το περιθώριο | τετράγωνο κουτί 4 ιντσών με υπερυψωμένο κάλυμμα ή μεγάλο βαθύ κουτί | Η αύξηση της πτώσης τάσης μπορεί να μετατρέψει μια απλή αναβάθμιση USB σε πρόβλημα μεγέθους κουτιού. |
Δουλευμένα παραδείγματα με συγκεκριμένους αριθμούς
Παράδειγμα 1: τέλος λειτουργίας 20 A υποδοχή USB-C
Ένα καλώδιο 12/2 μπαίνει στο κουτί για ένα κύκλωμα διακλάδωσης 20 Α. Μετρήστε δύο μονωμένους αγωγούς 12 AWG, ένα όριο γείωσης εξοπλισμού και δύο δικαιώματα για το ζυγό υποδοχής USB. Το σύνολο είναι πέντε επιδόματα. Στα 2,25 cu.in. το καθένα, το ελάχιστο NEC 314,16 είναι 11,25 cu.in. Ένα βαθύτερο 18 cu.in. Το κουτί είναι συνήθως η πρακτική επιλογή επειδή το σώμα του φορτιστή USB είναι βαθύτερο από μια τυπική υποδοχή διπλής όψης.
Παράδειγμα 2: υποδοχή τροφοδοσίας USB με εσωτερικούς σφιγκτήρες
Ένα καλώδιο γραμμής 12/2 και ένα καλώδιο φορτίου 12/2 δημιουργούν τέσσερις μονωμένους αγωγούς 12 AWG. Προσθέστε ένα περιθώριο γείωσης, ένα περιθώριο εσωτερικού σφιγκτήρα και δύο περιθώρια για το ζυγό της συσκευής. Το σύνολο είναι οκτώ επιδόματα. Στα 2,25 cu.in. το καθένα, ο απαιτούμενος όγκος είναι 18,00 κυβ. Ένα 22,5 κυβ. ή μεγαλύτερο κουτί παρέχει καλύτερο χώρο για τα καλώδια, τις πτυχές του αγωγού και το σώμα USB.
Παράδειγμα 3: κύκλωμα διακλάδωσης με πτώση τάσης
Ας υποθέσουμε ότι μια μακρά λειτουργία υποδοχής έχει αυξηθεί από 12 AWG σε 10 AWG για έλεγχο πτώσης τάσης, και στη συνέχεια τοποθετείται σε μια υποδοχή USB που δέχεται την αναφερόμενη περιοχή αγωγών. Εάν ο μεγαλύτερος καταμετρημένος αγωγός είναι 10 AWG, κάθε επίδομα είναι 2,50 cu.in. Οκτώ επιδόματα απαιτούν 20,00 cu.in. πριν από το περιθώριο κατασκευής. Αυτός είναι ένας ισχυρός λόγος για να χρησιμοποιήσετε ένα τετράγωνο κουτί 4 ιντσών με ανασηκωμένο κάλυμμα αντί για ένα μικρό κουτί συσκευής.
Αναφορές κώδικα και προτύπων για επαλήθευση
Χρησιμοποιήστε αυτές τις δημόσιες αναφορές για ορολογία υποβάθρου και, στη συνέχεια, επαληθεύστε την εγκεκριμένη έκδοση κώδικα, τις οδηγίες κατασκευαστή, τα όρια καταχώρισης και τις τοπικές απαιτήσεις επιθεώρησης.
- Επισκόπηση Εθνικού Ηλεκτρικού Κώδικα: Χρησιμοποιήστε NEC 314.16 για γέμισμα κουτιού, NEC 210.8 για θέσεις GFCI, NEC 406.12 για δοχεία ανθεκτικά σε παραβίαση και NEC 110.3(B) για οδηγίες που αναφέρονται στη λίστα.
- Επισκόπηση USB-C: Χρήσιμο φόντο για την υποδοχή και γιατί τα ηλεκτρονικά συστήματα φορτιστή κάνουν πολλές υποδοχές USB φυσικά πιο βαθιά από τις τυπικές συσκευές διπλής όψης.
- Επισκόπηση αμερικανικού μετρητή καλωδίων: Χρήσιμο για σύγκριση μεγεθών αγωγών 14 AWG, 12 AWG και 10 AWG που αλλάζουν τα δικαιώματα πλήρωσης κουτιού NEC.
- Επισκόπηση IEC 60364: Οι διεθνείς αναγνώστες θα πρέπει να χρησιμοποιούν τοπικούς κανόνες περίφραξης και καλωδίωσης, διατηρώντας παράλληλα την ίδια ανησυχία για την ακτίνα κάμψης, τη θερμότητα και την πρόσβαση στην υπηρεσία.
Συχνές ερωτήσεις για πλήρωση κουτιού υποδοχής USB
Μια υποδοχή USB-C μετράει διαφορετικά από μια κανονική υποδοχή για γέμισμα κουτιού;
Συνήθως όχι. Ο ζυγός της συσκευής εξακολουθεί να μετράει ως δύο δικαιώματα αγωγού σύμφωνα με το NEC 314.16(B)(4), με βάση τον μεγαλύτερο αγωγό που είναι συνδεδεμένος σε αυτόν τον ζυγό. Τα ηλεκτρονικά USB δεν δημιουργούν ξεχωριστό όριο κυβικών ιντσών, αλλά χρειάζονται φυσικό βάθος.
Τι μέγεθος κουτιού χρειάζομαι για μια υποδοχή USB 12 AWG;
Μια διάταξη τροφοδοσίας 12 AWG με τέσσερις μονωμένους αγωγούς, ένα όριο γείωσης και έναν ζυγό υποδοχής USB χρειάζεται 15,75 κυβ. Προσθέστε έναν εσωτερικό σφιγκτήρα και γίνεται 18,00 κ.εκ. Πολλοί εγκαταστάτες επιλέγουν 20 έως 22,5 cu.in. για ευκολότερο κόψιμο.
Οι βαθμολογίες θερμότητας φορτιστή USB αλλάζουν το γέμισμα του κουτιού NEC 314.16;
Η αριθμητική πλήρωση κουτιού δεν προσθέτει όριο θερμότητας για το φορτιστή USB. Ωστόσο, το NEC 110.3(B) απαιτεί την τήρηση των αναγραφόμενων οδηγιών της συσκευής και ο πρακτικός σχεδιασμός θα πρέπει να αποφεύγει την πλήρωση ενός φορτιστή που παράγει θερμότητα σε ένα κουτί ακριβούς ορίου.
Οι πλεξίδες σε μια υποδοχή USB υπολογίζονται ως επιπλέον αγωγοί;
Ένα κοτσιδάκι που αρχίζει και τελειώνει μέσα στο ίδιο κουτί συνήθως δεν υπολογίζεται ως άλλο επίδομα μαέστρου. Οι εξωτερικοί αγωγοί, το όριο γείωσης, ο ζυγός, οι σφιγκτήρες και οι σύνδεσμοι συνδέσεως εξακολουθούν να ελέγχουν την επιλογή του κιβωτίου.
Η προστασία GFCI upstream μειώνει τον αριθμό πλήρωσης κουτιών υποδοχής USB;
Όχι. Μια συσκευή ή διακόπτης GFCI ανοδικής ροής μπορεί να ικανοποιεί τις απαιτήσεις προστασίας NEC 210.8, αλλά το κουτί υποδοχής USB πρέπει να έχει το μέγεθος για τους πραγματικούς αγωγούς, ζυγό, γειώσεις και σφιγκτήρες σύμφωνα με το NEC 314.16.
Πώς πρέπει οι χρήστες του IEC να εφαρμόσουν αυτόν τον οδηγό που βασίζεται στο NEC;
Χρησιμοποιήστε τα παραδείγματα ως σχεδιασμό χώρου περιβλήματος, όχι άμεσο αριθμητικό κώδικα IEC. Ένα έργο που χρησιμοποιεί το IEC 60364 εξακολουθεί να χρειάζεται επαρκή ακτίνα κάμψης, τερματικό δωμάτιο, διαχείριση θερμότητας και πρόσβαση για συντήρηση.
Τεχνική σημείωση
Ο Hommer Zhao εξετάζει τις οδηγίες πλήρωσης κουτιού από την οπτική γωνία της συσκευασίας του αγωγού, του βάθους της συσκευής, της πρόσβασης τερματισμού και της επανεπεξεργασίας πεδίου που μπορεί να αποφευχθεί. Αυτή η σελίδα είναι εκπαιδευτική. ο εγκεκριμένος κωδικός, η λίστα προϊόντων, οι οδηγίες κατασκευαστή και η τοπική αρχή που έχει δικαιοδοσία ελέγχουν την τελική εγκατάσταση.
Ελέγξτε το κουτί της υποδοχής USB πριν την περικοπή
Εκτελέστε τον πραγματικό αριθμό αγωγών, επιβεβαιώστε τις οδηγίες της συσκευής και επιλέξτε ένα κουτί που λειτουργεί τόσο για το NEC 314.16 όσο και για καθαρή εγκατάσταση πριν η υποδοχή μπει στον τοίχο.
Σχετικοί πόροι αριθμομηχανής
Box Fill Calculator · GFCI Receptacle Box Fill Guide · Voltage Drop and Box Fill Guide · Wire Gauge Chart · NEC Code Reference