मल्टीवायर शाखा सर्किट बॉक्स भरण: साझा तटस्थ नियम, वास्तविक गणना, और सुरक्षित बॉक्स विकल्प

मल्टीवायर शाखा सर्किट तांबे को बचाते हैं, लंबे समय तक वोल्टेज ड्रॉप को कम करते हैं, और कहीं भी सामान्य रहते हैं, दो अनग्राउंडेड कंडक्टर एक तटस्थ साझा करते हैं, लेकिन वे क्षेत्र में सबसे आम तौर पर गलत गणना वाले डिवाइस बॉक्स भी बनाते हैं। इलेक्ट्रीशियन, इंजीनियर और गंभीर DIYers आमतौर पर NEC 210.4(B) में ब्रेकर-हैंडल-टाई नियम और NEC 300.13(B) में तटस्थ निरंतरता नियम को याद रखते हैं। बॉक्स-फिल समस्या को नजरअंदाज करना आसान है: एक साझा-तटस्थ सर्किट अभी भी एनईसी 314.16 के तहत प्रत्येक इंसुलेटेड कंडक्टर, प्रत्येक योक, प्रत्येक आंतरिक क्लैंप और ग्राउंडिंग बंडल को एक ही क्यूबिक-इंच गणना में रखता है। यह मार्गदर्शिका दिखाती है कि उन बक्सों की सही गिनती कैसे की जाए, गणित कहाँ बदलता है, और कानूनी न्यूनतम बक्सा अक्सर एक अच्छा व्यावहारिक विकल्प क्यों नहीं होता है।

सहायक खुले संदर्भों में नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड, स्प्लिट-फेज इलेक्ट्रिक पावर, अमेरिकन वायर गेज, और IEC 60364 शामिल हैं। वे स्रोत अपनाई गई कोड बुक के विकल्प नहीं हैं, लेकिन वे यह समझाने में मदद करते हैं कि साझा-तटस्थ सर्किट इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल डिज़ाइन बाधाएं क्यों पैदा करते हैं।

MWBC बॉक्स भरने के कारण फ़ील्ड में गलतियाँ क्यों होती हैं

A मल्टीवायर ब्रांच सर्किट आमतौर पर कागज पर सरल लगता है। एक 12/3 केबल आपको काला, लाल, सफ़ेद और खुला देता है। दो अनग्राउंडेड कंडक्टर दो-पोल ब्रेकर या पहचाने गए हैंडल-बंधे ब्रेकर पर उतरते हैं, ग्राउंडेड कंडक्टर साझा किया जाता है, और लोड को विपरीत चरणों में विभाजित किया जाता है, इसलिए न्यूट्रल केवल असंतुलन धारा को वहन करता है। अंकगणित इतना आसान है कि एक बार ओवरकरंट सुरक्षा और तटस्थ निरंतरता तय हो जाने पर कई इंस्टॉलर सोचना बंद कर देते हैं।

यही वह समय है जब बॉक्स भरने में गलतियाँ होती हैं। साझा तटस्थ बॉक्स-भरण गणना से गायब नहीं होता है। प्रत्येक इंसुलेटेड कंडक्टर जो बॉक्स में प्रवेश करता है और समाप्त होता है या अंदर जुड़ा हुआ है, अभी भी एनईसी 314.16(बी)(1) के तहत गिना जाता है। एनईसी 314.16(बी)(5) के तहत ग्राउंडिंग कंडक्टर अभी भी कुल भत्ते के रूप में गिने जाते हैं। आंतरिक क्लैंप अभी भी 314.16(बी)(2) के अंतर्गत गिने जाते हैं। प्रत्येक डिवाइस योक को अभी भी डिवाइस से जुड़े सबसे बड़े कंडक्टर के आधार पर 314.16(बी)(4) के तहत दो कंडक्टर भत्ते के रूप में गिना जाता है। एक साझा-तटस्थ लेआउट दो पूर्ण 2-तार शाखा सर्किट चलाने की तुलना में केबल गिनती को कम कर सकता है, लेकिन यह बॉक्स के अंदर क्यूबिक-इंच आवश्यकताओं पर छूट नहीं बनाता है।

"छह इंसुलेटेड कंडक्टर, एक ग्राउंडिंग भत्ता, एक आंतरिक क्लैंप और एक डुप्लेक्स योक के साथ एक रसोई MWBC पहले से ही 10 भत्ते हैं। 12 AWG पर, NEC टेबल 314.16 (बी) कारीगरी मार्जिन से भी पहले उस बॉक्स को 22.5 क्यूबिक इंच पर रखता है शुरू होता है।"

कोड अनुभाग जो वास्तव में परिणाम को नियंत्रित करते हैं

एक अनुपालक MWBC बॉक्स के लिए, विद्युत नियमों और अंतरिक्ष नियमों को एक साथ पढ़ना होगा:

• NEC 210.4(A) एक मल्टीवायर ब्रांच सर्किट को दो या दो से अधिक अनग्राउंडेड कंडक्टरों वाले सर्किट के रूप में परिभाषित करता है, जिनके बीच एक वोल्टेज होता है और एक ग्राउंडेड कंडक्टर और इसके और प्रत्येक अनग्राउंडेड कंडक्टर के बीच समान वोल्टेज होता है।
• NEC 210.4(B) को मल्टीवायर शाखा सर्किट के सभी अनग्राउंडेड कंडक्टरों को उस बिंदु पर एक साथ डिस्कनेक्ट करने के लिए एक साधन की आवश्यकता होती है जहां शाखा सर्किट उत्पन्न होता है।
• NEC 300.13(B) को डिवाइस हटाने से स्वतंत्र रहने के लिए MWBC पर ग्राउंडेड कंडक्टर की निरंतरता की आवश्यकता होती है। व्यवहार में, इसका मतलब है डिवाइस को थ्रू-पाथ के रूप में उपयोग करने के बजाय न्यूट्रल को पिगटेल करना।
• NEC 314.16(B)(1) प्रत्येक इंसुलेटेड कंडक्टर की गणना करता है जो बॉक्स के बाहर उत्पन्न होता है और बॉक्स के भीतर समाप्त होता है या जुड़ा होता है।
• NEC 314.16(B)(2) एक या अधिक आंतरिक क्लैंप के लिए एक भत्ता जोड़ता है।
• NEC 314.16(B)(4) उस योक से जुड़े सबसे बड़े कंडक्टर के आधार पर प्रत्येक डिवाइस योक के लिए दो भत्ते जोड़ता है।
• NEC 314.16(B)(5) बॉक्स में सबसे बड़े ग्राउंडिंग कंडक्टर के आधार पर सभी उपकरण ग्राउंडिंग कंडक्टरों को एक कंडक्टर भत्ते के रूप में गिनता है।
• NEC तालिका 314.16(B) 14 AWG के लिए 2.00 घन इंच, 12 AWG के लिए 2.25 घन इंच और 10 AWG के लिए 2.50 घन इंच निर्दिष्ट करता है।

यहां एक महत्वपूर्ण व्यावहारिक उपाय है: NEC 300.13(B) अक्सर एक तटस्थ स्प्लिस और पिगटेल व्यवस्था को मजबूर करता है जो सुरक्षा में सुधार करता है, लेकिन यह बॉक्स भराव को कम नहीं करता है। ब्याह अभी भी एक वास्तविक बॉक्स पर है, और योक भत्ता अभी भी लागू होता है। यदि रीमॉडल बॉक्स पहले से ही सीमा के करीब था, तो सुरक्षित तटस्थ विधि से पता चल सकता है कि मूल बाड़े का विकल्प बहुत आशावादी था।

यदि आपको गणनाओं की जांच करते समय साथी संदर्भों की आवश्यकता है, तो साइट के NEC कोड संदर्भ, वायर गेज चार्ट, डिवाइस भरण गणना, और का उपयोग करें। बॉक्स फिल में ग्राउंडिंग कंडक्टर। साथ में वे साझा-तटस्थ नौकरियों पर दिखाई देने वाली अधिकांश गिनती की गलतियों को कवर करते हैं।

तुलना तालिका: सामान्य MWBC बॉक्स परिदृश्य

नीचे दी गई तालिका में तांबे के कंडक्टर और एनईसी तालिका 314.16(बी) में 12 एडब्ल्यूजी के लिए 2.25 घन इंच और 10 एडब्ल्यूजी के लिए 2.50 घन इंच का भत्ता माना गया है। जहां उल्लेख किया गया है वहां पहले से ही ग्राउंडिंग और क्लैंप भत्ते शामिल हैं।

कार्य उदाहरण 1: 12 AWG

पर रसोई के छोटे-उपकरण MWBC

मान लें कि एक रसोई काउंटरटॉप सर्किट 12/3 केबल का उपयोग करता है, इसलिए काले और लाल कंडक्टर एक विभाजित डुप्लेक्स रिसेप्टेकल के दो हिस्सों को खिलाते हैं। एक 12/3 केबल पैनल से प्रवेश करती है और एक 12/3 केबल अगले ग्रहण स्थान पर चली जाती है। बॉक्स के अंदर, आपके पास बाहर से प्रवेश करने वाले छह इंसुलेटेड कंडक्टर हैं: लाइन की तरफ से काले, लाल और सफेद, साथ ही लोड की तरफ से काले, लाल और सफेद। सभी उपकरण आधारों को एक भत्ते के रूप में गिना जाता है। एक या अधिक आंतरिक क्लैंप को एक भत्ते के रूप में गिना जाता है। डुप्लेक्स रिसेप्टेकल योक दो भत्ते के रूप में गिना जाता है। इससे पहले कि आप यह तय करें कि कोई अन्य डिवाइस बॉक्स साझा करता है या नहीं, कुल मिलाकर 10 कंडक्टर समकक्ष हो जाते हैं।

At 12 AWG पर, आवश्यक मात्रा 10 x 2.25 = 22.50 घन इंच है। यह पहले से ही कई पुराने सिंगल-गैंग रीमॉडल बॉक्स से परे है। यदि इंस्टॉलेशन में टैब हटाने के साथ स्प्लिट-वायर्ड रिसेप्टेकल शामिल है, तो बॉक्स विद्युत रूप से सुरुचिपूर्ण लेकिन यांत्रिक रूप से तंग हो सकता है। यदि कोई दूसरा उपकरण या अतिरिक्त फीड-थ्रू जोड़ा जाता है, तो गिनती तुरंत फिर से बढ़ जाती है।

अब NEC 300.13(B) के लिए आवश्यक सुरक्षित तटस्थ विधि पर विचार करें। साझा न्यूट्रल निरंतरता के लिए रिसेप्टेकल टर्मिनलों पर निर्भर नहीं हो सकता है, इसलिए सफेद कंडक्टरों को आमतौर पर डिवाइस में एक पिगटेल के साथ जोड़ा जाता है। पूरी तरह से बॉक्स के भीतर उत्पन्न होने वाला वह पिगटेल आम तौर पर एनईसी 314.16(बी)(1) के तहत कंडक्टर भरण नहीं जोड़ता है, लेकिन स्प्लिस अभी भी भौतिक स्थान का उपभोग करता है और डिवाइस योक अभी भी दो भत्ते के रूप में गिना जाता है। यह उन स्थानों में से एक है जहां एक बॉक्स कागज पर वैध हो सकता है और फिर भी बड़े करीने से समाप्त करना अप्रिय हो सकता है।

"NEC 300.13(B) साझा न्यूट्रल को डिवाइस की विफलता से बचाता है, लेकिन यह आपको खाली जगह नहीं देता है। न्यूट्रल स्प्लिस अभी भी बॉक्स में रहता है, और योक अभी भी 314.16(B)(4) के तहत दो भत्ते गिनाता है।"

कार्य उदाहरण 2: डिशवॉशर और निपटान MWBC

A आम आधुनिक लेआउट 12/3 या, लंबे समय तक चलने और उच्च शुरुआती मांगों पर, 10/3 तांबे का उपयोग करके MWBC पर एक डिशवॉशर और कचरा निपटान रखता है। मान लीजिए कि एक 12/3 केबल पैनल से एक जंक्शन या डिस्कनेक्ट बॉक्स में प्रवेश करती है और एक 12/3 केबल उपकरण कनेक्शन बिंदु पर निकलती है, जिसमें ग्राउंड और आंतरिक क्लैंप मौजूद होते हैं। यदि एक ही बॉक्स में एक स्विच या डिस्कनेक्ट योक लगाया जाता है, तो गिनती छह इंसुलेटेड कंडक्टर, एक ग्राउंडिंग भत्ता, एक क्लैंप भत्ता और कुल 10 के लिए दो डिवाइस भत्ते बन जाती है। यदि बॉक्स में एक अतिरिक्त फीड-थ्रू या दूसरा डिवाइस भी होता है, तो 11 या 12 भत्ते तुरंत होते हैं।

At 12 AWG, 11 भत्तों के लिए 24.75 घन इंच की आवश्यकता होती है। 10 AWG पर, उन्हीं 11 भत्तों के लिए 27.50 घन इंच की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि कई इलेक्ट्रीशियन एक उथले डिवाइस बॉक्स को काम करने की कोशिश करना बंद कर देते हैं और सीधे 4-इंच वर्ग, 2-1/8-इंच-गहरे बॉक्स या दस्तावेज़ित वॉल्यूम के साथ किसी अन्य बाड़े में चले जाते हैं। कैबिनेट खोलने और कंडक्टरों को ट्रिम करने के बाद एक तंग उपकरण बॉक्स को फिर से काम करने की श्रम लागत की तुलना में लागत अंतर छोटा है।

एक कारीगरी का मुद्दा भी है जिसे शुद्ध अंकगणित अच्छी तरह से पकड़ नहीं पाता है। दस-गेज कंडक्टर सख्त होते हैं, मोटर-लोड समाप्ति कम क्षमाशील होती है, और उपकरण इंस्टॉलर एक ओवरपैक जंक्शन स्थान से लड़ने की सराहना नहीं करते हैं। यहां तक कि जब बॉक्स तकनीकी रूप से पास हो जाता है, तब भी एक बड़ा घेरा आमतौर पर क्लीनर कंडक्टर रूटिंग, कम इन्सुलेशन क्षति जोखिम और कम कॉल-बैक की ओर जाता है।

कार्य उदाहरण 3: MWBC और सुरक्षात्मक उपकरण के साथ दो-गैंग वर्कशॉप बॉक्स

एक छोटी कार्यशाला पर विचार करें जहां एक MWBC दो-गैंग बॉक्स में एक मानक डुप्लेक्स रिसेप्टेकल और एक स्विच-नियंत्रित टास्क-लाइट सर्किट की आपूर्ति करता है। एक 12/3 केबल प्रवेश करती है, एक 12/3 केबल निकलती है, जमीन मौजूद होती है, बॉक्स में आंतरिक क्लैंप होते हैं, और दो योक होते हैं: एक रिसेप्टेकल और एक स्विच या सुरक्षात्मक उपकरण। कंडक्टरों की सावधानीपूर्वक गणना करें। आपके पास अभी भी दो 12/3 केबलों से छह इंसुलेटेड कंडक्टर हैं। मैदान एक के रूप में गिने जाते हैं। क्लैंप को एक के रूप में गिना जाता है। दो योक को चार कंडक्टर भत्ते के रूप में गिना जाता है। कुल 12 कंडक्टर समकक्ष हैं।

At 12 AWG, यानी 27.00 घन इंच। एक 30.3 क्यूबिक-इंच वर्ग बॉक्स पास हो सकता है और फिर भी मामूली कामकाजी मार्जिन प्रदान कर सकता है। एक पतला दो-गिरोह पुराना-कार्य बॉक्स अक्सर नहीं होता है। यदि डिवाइस एक बड़ी एएफसीआई/जीएफसीआई संयोजन इकाई या गहन इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एक स्मार्ट नियंत्रण बन जाता है, तो एक बड़े बॉक्स की व्यावहारिक आवश्यकता और भी स्पष्ट हो जाती है।

उन पाठकों के लिए जो अंतरराष्ट्रीय मानकों के तहत भी काम करते हैं, आईईसी-आधारित इंस्टॉलेशन समान क्यूबिक-इंच बॉक्स-फिल विधि का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन यांत्रिक पाठ समान है। जब कई सक्रिय कंडक्टर एक केबल या शीथ साझा करते हैं, और जब तटस्थ अखंडता को विश्वसनीय समाप्ति, बाड़े की गहराई और समाप्ति स्थान के माध्यम से बनाए रखा जाना चाहिए। दूसरे शब्दों में, एनईसी आपको एक निर्देशात्मक संख्या देता है, जबकि आईईसी अभ्यास अक्सर आपको बाड़े को भौतिक रूप से इंजीनियर करने के लिए प्रेरित करता है। दोनों प्रणालियों के तहत सबसे सुरक्षित इंस्टॉलर मानसिकता समान है।

"यदि एक डिशवॉशर-डिस्पोजल MWBC को 10 AWG तक बढ़ाया जाता है, तो 11 भत्ते 27.5 क्यूबिक इंच हो जाते हैं। यही कारण है कि 4-इंच वर्गाकार बक्से स्केच पर स्वीकार्य दिखने वाले रेट्रोफिट कार्यों को बचाते रहते हैं।"

XQTAG205QXZ- होमर झाओ, तकनीकी निदेशक

साझा-तटस्थ सर्किट पर सामान्य गणना गलतियाँ

• साझा न्यूट्रल को एक विशेष छूट के रूप में मानते हुए। यह अभी भी एक इंसुलेटेड कंडक्टर के रूप में गिना जाता है जब यह प्रवेश करता है और समाप्त होता है या बॉक्स में जोड़ा जाता है।
• योक भत्ते को भूल जाना। MWBC पर एक डुप्लेक्स रिसेप्टेकल अभी भी सबसे बड़े कनेक्टेड कंडक्टर के आधार पर दो कंडक्टर भत्ते जोड़ता है।
आंतरिक क्लैंप को अनदेखा करना फ़ीड कंडक्टरों के साथ पिगटेल को भ्रमित करना
• कानूनी न्यूनतम मान लेना एक अच्छी स्थापना है।
• केवल ब्रेकर नियमों की जाँच कर रहा है। NEC 210.4 और 300.13(B) मायने रखते हैं, लेकिन वे NEC 314.16 को प्रतिस्थापित नहीं करते हैं। एक सही ब्रेकर व्यवस्था अभी भी एक छोटे आकार के बॉक्स में आ सकती है।

जब संदेह हो, तो बॉक्स भरण कैलकुलेटर में फिर से गिनती चलाएं, जंक्शन बॉक्स साइजिंग गाइड में बॉक्स वॉल्यूम की तुलना करें, और में व्यापक चरण-दर-चरण विधि की समीक्षा करें। इलेक्ट्रिकल बॉक्स की गणना कैसे करें fill। रफ-इन को ड्राईवॉल या कैबिनेटरी के पीछे छिपाए जाने से पहले वे तीन पृष्ठ डिज़ाइन-स्टेज की अधिकांश गलतियों को पकड़ लेते हैं।

FAQ

क्या बॉक्स-भरण गणित में साझा तटस्थ की गिनती एक बार होती है या बिल्कुल नहीं?

यह NEC 314.16(B)(1) के तहत बॉक्स में प्रवेश करने वाले प्रत्येक इंसुलेटेड न्यूट्रल कंडक्टर के लिए एक बार गिना जाता है। एक MWBC विद्युत रूप से एक साझा तटस्थ का उपयोग करता है, लेकिन वह कंडक्टर अभी भी बॉक्स में वास्तविक स्थान रखता है। 12 AWG पर, इसका मतलब है कि प्रत्येक गिने गए भत्ते के लिए 2.25 घन इंच।

क्या NEC 300.13(B) के लिए आवश्यक तटस्थ पिगटेल बॉक्स भरण को बढ़ाते हैं?

A न्यूट्रल पिगटेल जो पूरी तरह से बॉक्स के भीतर उत्पन्न और समाप्त होता है, आमतौर पर NEC 314.16(B)(1) के तहत कंडक्टर फिल नहीं जोड़ता है। हालाँकि, स्प्लिस अभी भी भौतिक जगह लेता है, और डिवाइस योक अभी भी NEC 314.16(B)(4).

के तहत दो भत्तों के रूप में गिना जाता है।

सामान्य 12 AWG MWBC रिसेप्टेकल-बॉक्स गिनती क्या है?

A फ़ीड-थ्रू MWBC रिसेप्टेकल बॉक्स आमतौर पर 10 कंडक्टर समकक्षों पर उतरता है: दो 12/3 केबल से छह इंसुलेटेड कंडक्टर, एक ग्राउंडिंग भत्ता, एक क्लैंप भत्ता, और डिवाइस योक के लिए दो। प्रत्येक 2.25 घन इंच पर, यानी 22.50 घन इंच।

क्या मैं एक छोटे पुराने-कार्य बॉक्स में MWBC पर एक स्प्लिट रिसेप्टेकल रख सकता हूँ?

कभी-कभी, लेकिन 18 से 20 क्यूबिक-इंच रेंज में कई पुराने सिंगल-गैंग ओल्ड-वर्क बॉक्स वास्तविक फीड-थ्रू MWBC रिसेप्टेकल सेटअप के लिए बहुत छोटे होते हैं। एक बार जब गिनती 12 एडब्ल्यूजी पर 10 भत्ते तक पहुंच जाती है, तो आवश्यकता पहले से ही 22.50 घन इंच है।

10 AWG MWBC उपकरण बॉक्स इतनी जल्दी एक समस्या क्यों बन जाते हैं?

NEC तालिका 314.16(बी) प्रत्येक 10 एडब्ल्यूजी भत्ते के लिए 2.50 घन इंच निर्दिष्ट करती है। इसलिए 11-भत्ता उपकरण बॉक्स को 27.50 क्यूबिक इंच की आवश्यकता होती है, और कंडक्टर शारीरिक रूप से सख्त होते हैं, जिससे सटीक-सीमा वाले बक्से को साफ-सुथरा समाप्त करना अधिक कठिन हो जाता है।

IEC उपयोगकर्ताओं को यह आलेख कैसे लागू करना चाहिए यदि उनके स्थानीय नियम NEC बॉक्स-फ़िल तालिकाओं का उपयोग नहीं करते हैं?

संख्याओं को सीधे कानूनी परीक्षण के बजाय डिज़ाइन चेतावनी के रूप में उपयोग करें। आईईसी-आधारित प्रणालियों को अभी भी कई सक्रिय कंडक्टरों, तटस्थ निरंतरता और सुरक्षात्मक उपकरणों के लिए पर्याप्त संलग्नक गहराई और समाप्ति स्थान की आवश्यकता होती है। मानक भाषा भिन्न है, लेकिन भौतिक बाधा समान है।

बॉटम लाइन

A मल्टीवायर शाखा सर्किट एक कुशल और पूरी तरह से सुरक्षित डिज़ाइन हो सकता है जब चरणों को सही ढंग से व्यवस्थित किया जाता है, डिस्कनेक्ट करने का साधन सही होता है, और तटस्थ निरंतरता संरक्षित होती है। लेकिन उनमें से कोई भी लाभ बाड़े के गणित को नहीं मिटाता। बॉक्स में अभी भी NEC 314.16.

के तहत प्रत्येक काउंटेड कंडक्टर, प्रत्येक डिवाइस योक, क्लैंप भत्ता और ग्राउंडिंग बंडल शामिल होना चाहिए।

यदि गिनती कानूनी सीमा के करीब पहुंचती है, तो न्यूनतम सामग्री के लिए अनुकूलन करना बंद करें और एक स्वच्छ स्थापना के लिए अनुकूलन शुरू करें। बॉक्स भरें कैलकुलेटर खोलें, वायर गेज चार्ट में कंडक्टर आकार को सत्यापित करें, और एक बॉक्स चुनें जो आपको कोड अनुपालन और समाप्ति कक्ष दोनों देता है। यह उस सर्किट के बीच का अंतर है जो केवल गुजरता है और जो वर्षों तक सेवा योग्य रहता है।

रफ़-इन बंद होने से पहले एक साझा-तटस्थ बॉक्स की जाँच करना? संदर्भ, और केबल को स्थायी रूप से स्टेपल करने से पहले बाड़े के आकार की तुलना करें। अब चुना गया एक बड़ा बॉक्स आमतौर पर ट्रिम-आउट के बाद भीड़भाड़ वाले MWBC की समस्या का निवारण करने से सस्ता है।