Guida al riempimento della scatola dello scaldabagno
Utilizzare questa guida quando uno scaldabagno di tipo ad accumulo o senza serbatoio aggiunge una scatola di giunzione, un interruttore di servizio o conduttori più grandi che devono comunque lasciare un volume sufficiente in pollici cubi per terminazioni sicure.
Perché le scatole dello scaldabagno esauriscono lo spazio più velocemente del previsto
Il cablaggio dello scaldabagno spesso appare semplice nello schema unifilare: interruttore, cavo, disconnessione o termostato e apparecchio. Sul campo, la parte più affollata è solitamente la piccola scatola vicino al riscaldatore. Nel momento in cui aggiungi conduttori passanti, un morsetto interno, un interruttore di servizio locale o conduttori più grandi da 10 AWG, 8 AWG o 6 AWG, i pollici cubi liberi scompaiono rapidamente. È qui che NEC 314.16 diventa parte della decisione di installazione anziché un controllo finale della documentazione.
La distinzione importante è che i controlli dei riscaldatori elencati e alcuni involucri di fabbrica seguono ancora le istruzioni del prodotto ai sensi di NEC 110.3(B). I calcoli di riempimento delle scatole in questa pagina si riferiscono alle normali scatole di derivazione, scatole per dispositivi e scatole di derivazione utilizzate accanto a tale apparecchiatura. Per i lettori IEC 60364, il metodo aritmetico è diverso, ma la lezione ingegneristica è la stessa: le terminazioni degli scaldabagni a corrente più elevata necessitano di uno spazio di piegatura reale, di uno spazio di messa a terra e di un accesso di servizio.
Cinque regole sul campo per evitare scaldacqua sottodimensionati
Trattare le apparecchiature di riscaldamento elencate separatamente dai veri calcoli di riempimento della scatola
Applicare NEC 314.16 a scatole di derivazione, scatole di dispositivi e scatole di giunzione che contengono giunzioni o dispositivi montati su giogo. Trattare i compartimenti del riscaldatore di fabbrica, le disconnessioni elencate e i controlli imballati secondo le relative istruzioni di installazione in NEC 110.3(B).
Una semplice giunzione del riscaldatore da 240 V crea comunque un numero reale di conduttori
Una transizione comune dello scaldabagno con un cavo dal pannello e un cavo all'apparecchio di solito crea quattro conduttori isolati prima di aggiungere messa a terra, morsetti o qualsiasi giogo di disconnessione.
Gli scaldacqua ad accumulo e le unità senza serbatoio sollecitano la scatola in modo diverso
Un riscaldatore ad accumulo da 30 A spesso si installa su rame da 10 AWG, mentre i riscaldatori elettrici più grandi e molte unità senza serbatoio si spostano nel territorio da 8 AWG e 6 AWG. Ogni incremento nella dimensione del conduttore aumenta immediatamente la tolleranza in pollici cubi.
Un interruttore locale o una cinghia di disconnessione aggiunge altre due quote
Se la stessa scatola è dotata anche di un interruttore o sezionatore montato su giogo, NEC 314.16(B)(4) aggiunge due tolleranze per conduttore in base al conduttore collegato più grande. Su 6 AWG il solo riempimento del dispositivo è di 10,00 pollici cubi.
Lascia spazio alla pianificazione del carico continuo e al servizio futuro
Gli scaldacqua ad accumulo sono trattati come carichi continui ai sensi del NEC 422.13 e molte installazioni necessitano anche di una revisione della disconnessione ai sensi del NEC 422.31(B). Queste regole non sostituiscono il riempimento delle caselle, ma rendono le caselle con limite esatto una scelta inadeguata quando l'accesso alla coppia e la riterminazione sono importanti.
Scenari di riempimento dello scaldabagno funzionanti
Questi esempi si concentrano su scatole comuni utilizzate accanto agli scaldacqua elettrici ad accumulo e agli scaldacqua senza serbatoio. Il volume richiesto corrisponde solo al numero di riempimento della scatola NEC. La scelta della scatola consigliata lascia spazio aggiuntivo per la piegatura del conduttore, la bulloneria del morsetto e l'accesso per la manutenzione.
| Scenario | Conduttori contati | Volume richiesto | Scelta pratica della scatola | Nota sul campo |
|---|---|---|---|---|
| Giunzione scaldabagno ad accumulo da 30 A con rame 10 AWG | 4 conduttori isolati da 10 AWG + tolleranza di terra + morsetto interno | 15.00 cu.in. | 18 cu.in. minimo, 21 cu.in. preferito | 4 x 2,50 + 2,50 + 2,50 = 15,00 cu.in. Il conteggio legale è modesto, ma i rigidi 10 AWG e un angusto armadio per il riscaldamento sostengono ancora lo spazio di riserva. |
| Scatola riscaldante da 30 A che trasporta sia la giunzione che un giogo dell'interruttore locale | 4 conduttori isolati da 10 AWG + terra + morsetto + giogo del dispositivo | 20.00 cu.in. | 21 cu.in. o un recinto elencato più profondo | Aggiungere 5,00 cu.in. per il giogo sotto NEC 314.16(B)(4), portando lo stesso schema a 20.00 cu.in. |
| Transizione del riscaldatore da 40 A maggiorata a rame 8 AWG | 4 conduttori isolati da 8 AWG + tolleranza di terra da 10 AWG + morsetto interno | 17.50 cu.in. | 21 cu.in. minimo, 30,3 cu.in. preferito | 4 x 3,00 + 2,50 + 3,00 = 17,50 cu.in. I conti sono accettabili, ma lo spazio di piegatura di 8 AWG di solito spinge gli installatori verso una scatola quadrata più grande. |
| Transizione per scaldabagno senza serbatoio da 60 A utilizzando rame 6 AWG | 4 conduttori isolati da 6 AWG + tolleranza di terra 10 AWG + morsetto interno | 27.50 cu.in. | 30,3 cu.in. minimo, 42,0 cu.in. preferito | 4 x 5,00 + 2,50 + 5,00 = 27,50 cu.in. È qui che i piccoli dispositivi smettono di essere realistici. |
| Scatola da 60 A contenente sia la giunzione da 6 AWG che un giogo di disconnessione | 4 conduttori isolati da 6 AWG + terra + morsetto + giogo del dispositivo | 37.50 cu.in. | 42,0 cu.in. scatola quadrata o un recinto elencato più grande | Lo stesso layout salta a 37,50 cu.in. una volta che il giogo aggiunge 10,00 cu.in., quindi separare la disconnessione dallo spazio di giunzione è spesso più pulito. |
Esempi pratici con riferimenti al codice
Esempio 1: scaldabagno ad accumulo da 30 A su un'alimentazione 10/2 e un carico 10/2
Supponiamo che un 10/2 con cavo di terra arrivi dal pannello e un altro 10/2 con cavo di terra esca dalla scatola verso uno scaldabagno ad accumulo da 240 V. Ciò crea quattro conduttori isolati da 10 AWG dall'esterno della scatola. Aggiungere una quota di messa a terra ai sensi di NEC 314.16(B)(5) e una quota di morsetto interno ai sensi di NEC 314.16(B)(2). Il totale è di sei indennità. A 2,50 pollici cubi ciascuno, la scatola necessita di 15,00 pollici cubi. Passa una scatola da 18 pollici cubi, ma una scatola da 21 pollici cubi è solitamente più facile da terminare in modo pulito in un ripostiglio stretto.
Esempio 2: circuito derivato del riscaldatore da 40 A maggiorato a 8 AWG
Supponiamo ora che la stessa transizione di base utilizzi rame da 8 AWG perché il carico sulla targhetta del riscaldatore, la progettazione del circuito derivato o il margine di caduta di tensione spingono l'installazione più grande. Quattro conduttori isolati da 8 AWG richiedono 12,00 pollici cubi. Aggiungere una tolleranza di messa a terra di 10 AWG a 2,50 pollici cubi e una tolleranza per il morsetto interno a 3,00 pollici cubi. Il totale diventa 17,50 pollici cubi. Una scatola da 21 pollici cubi può comunque passare, ma molti elettricisti preferiscono una scatola quadrata da 30,3 pollici cubi perché conduttori da 8 AWG e dadi o capicorda consumano un vero spazio di piegatura.
Esempio 3: riscaldatore senza serbatoio da 60 A con disconnessione nella stessa scatola
Uno scaldabagno elettrico senza serbatoio spesso spinge il progetto nel territorio dei 6 AWG. Quattro conduttori isolati da 6 AWG richiedono 20,00 pollici cubi secondo la tabella NEC 314.16(B). Aggiungere una tolleranza di messa a terra di 10 AWG a 2,50 pollici cubi, una tolleranza per il morsetto interno a 5,00 pollici cubi e un giogo di disconnessione o commutazione a 10,00 pollici cubi secondo NEC 314.16(B)(4). Il totale è di 37,50 pollici cubi. Quel numero di solito supporta un design separato: un contenitore di sezionamento elencato e una scatola di giunzione o transizione di dimensioni adeguate invece di forzare tutto in un'unica scatola compatta.
Riferimenti utili a codici e norme
Questi riferimenti aperti aiutano a spiegare dove si applica la matematica di riempimento delle scatole NEC, come sono organizzate le apparecchiature per il riscaldamento dell'acqua e perché la pianificazione dell'involucro è ancora importante per i lettori IEC.
- Codice Elettrico Nazionale: Utilizzare l'articolo 314.16 per il riempimento della scatola, l'articolo 422.13 per il trattamento a carico continuo degli scaldabagni di tipo ad accumulo e l'articolo 422.31 (B) quando si esaminano i mezzi di disconnessione.
- Riscaldamento dell'acqua: Informazioni utili sui sistemi di stoccaggio e di riscaldamento dell'acqua senza serbatoio quando si discute della disposizione dei circuiti derivati e dell'accesso al servizio.
- Riscaldamento elettrico: Riferimento pubblico utile per la terminologia del riscaldamento a resistenza e il motivo per cui nelle installazioni di riscaldatori possono essere presenti conduttori di circuiti derivati più grandi.
- CEI 60364: Le installazioni IEC utilizzano formulazioni e metodi diversi, ma la stessa logica di pianificazione dell'involucro si applica anche quando le dimensioni dei conduttori e il numero di terminazioni aumentano.
Domande frequenti sul riempimento dello scaldabagno
NEC 314.16 si applica all'interno di ogni quadro di comando o di disconnessione dello scaldabagno?
N. NEC 314.16 si applica direttamente alle scatole di derivazione, alle scatole dei dispositivi e alle scatole di derivazione. I compartimenti del riscaldatore di fabbrica, i sezionatori elencati e i controlli assemblati possono invece fare affidamento sulla progettazione del prodotto e sulle istruzioni di installazione ai sensi di NEC 110.3(B).
Di quanto volume ha bisogno una semplice giunzione per scaldabagno da 30 A?
Una comune giunzione da 240 V con quattro conduttori isolati da 10 AWG, una tolleranza di messa a terra e una tolleranza di morsetto richiede 15,00 pollici cubi. Molti installatori scelgono ancora da 18 a 21 pollici cubi per lasciare uno spazio di piegatura più pulito.
Perché i riscaldatori senza serbatoio crescono così rapidamente?
I riscaldatori senza serbatoio spesso utilizzano conduttori da 8 AWG o 6 AWG e la tabella NEC 314.16(B) assegna 3,00 pollici cubi a ciascuna tolleranza di 8 AWG e 5,00 pollici cubi a ciascuna tolleranza di 6 AWG. Un giogo di disconnessione aggiunge altre due quote in più.
Le regole di disconnessione dello scaldabagno sostituiscono la matematica di riempimento della scatola?
No. NEC 422.31(B) ti aiuta a decidere se i mezzi di disconnessione sono accettabili, mentre NEC 314.16 controlla se la presa separata o la scatola di giunzione ha un volume sufficiente in pollici cubi. Risolvono problemi diversi ed entrambi contano ancora.
In che modo gli utenti IEC dovrebbero applicare questa guida basata su NEC?
Usatelo come guida alla pianificazione dell'involucro piuttosto che come aritmetica diretta del codice. La norma IEC 60364 non utilizza lo stesso metodo del pollice cubo, ma conduttori più grandi, terminazioni più strette e accesso al servizio richiedono comunque più spazio nell'involucro.
Controllare il circuito del riscaldatore prima di chiudere la scatola
Eseguire il conteggio effettivo dei conduttori, confermare l'approccio di disconnessione e scegliere una casella che funzioni sia per la matematica NEC che per l'accesso al servizio pulito prima che lo scaldabagno venga alimentato.
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