多線式分岐回路ボックスのフィル: 共有ニュートラル ルール、リアル カウント、およびより安全なボックスの選択

マルチワイヤ分岐回路は、銅を節約し、長時間の配線での電圧降下を軽減し、2 つの非接地導体が 1 つの中性点を共有するどこでも一般的ですが、現場で最も一般的にカウントを間違えるデバイス ボックスの原因にもなります。電気技師、エンジニア、および本格的な DIY 愛好家は通常、NEC 210.4(B) のブレーカー・ハンドル・タイ規則と NEC 300.13(B) の中性導通規則を覚えています。ボックスフィルの問題は見落としがちです。共有中性線回路では、NEC 314.16 に基づいて、すべての絶縁導体、すべてのヨーク、すべての内部クランプ、および接地束が同じ立方インチ計算に組み込まれます。このガイドでは、これらのボックスを正しくカウントする方法、計算が変更される場所、および法定最小ボックスが現実的な選択として適切でないことが多い理由を説明します。

役立つオープン リファレンスには、国家電気規格、分相電力、米国ワイヤ ゲージ、IEC 60364などがあります。これらのソースは、採用されたコード ブックの代わりとなるものではありませんが、共有ニュートラル回路が電気的設計と機械的設計の両方の制約を生み出す理由を説明するのに役立ちます。

MWBC ボックスの入力がフィールドミスを引き起こす理由

A 多線式分岐回路は、紙の上では通常、単純に見えます。 12/3 ケーブルでは、黒、赤、白、裸が表示されます。 2 本の非接地導体が 2 極ブレーカーまたは特定のハンドル付きブレーカーに接続され、接地導体が共有され、負荷が逆相に分割されるため、中性点には不均衡電流のみが流れます。計算は非常に簡単なので、過電流保護とニュートラルの連続性が決着すると、多くの設置者は考えるのをやめます。

まさにこのとき、ボックスフィルのミスが発生します。共有ニュートラルはボックスフィル計算から消えません。ボックスに入り、内部で終端または接続されるすべての絶縁導体は、依然として NEC 314.16(B)(1) に基づいてカウントされます。接地線は、引き続き NEC 314.16(B)(5) に基づいて 1 つの合計許容値としてカウントされます。内部クランプは引き続き 314.16(B)(2) に基づいてカウントされます。各デバイス ヨークは、デバイスに接続されている最大の導体に基づいて、314.16(B)(4) に基づいて 2 つの導体許容値としてカウントされます。共有ニュートラル レイアウトでは、2 つの完全な 2 線式分岐回路を実行する場合に比べてケーブル数を減らすことができますが、ボックス内の立方インチ要件を割引することはできません。

ZZQTAG19QXZ「6 つの絶縁導体、1 つの接地許容値、1 つの内部クランプ、および 1 つの二重ヨークを備えたキッチン MWBC は、すでに許容値 10 です。12 AWG では、NEC テーブル 314.16(B) では、製造マージンが開始される前にそのボックスが 22.5 立方インチに設定されています。」

ZZQTAG21QXZ- Hommer Zhao 氏、テクニカル ディレクターXXQTAG23QXZ

実際に結果を制御するコードセクション

準拠した MWBC ボックスの場合、電気規則と空間規則を一緒に読む必要があります:

• XXQTAG30QXZNEC 210.4(A) では、多線分岐回路を、それらの間に電圧がある 2 つ以上の非接地導体と、各非接地導体との間に等しい電圧を持つ接地導体を含む回路として定義します。
• ZZQTAG34QXZNEC 210.4(B) では、分岐回路の始点で複数配線分岐回路のすべての非接地導体を同時に切断する手段が必要です。
• XXQTAG38QXZNEC 300.13(B) では、デバイスの取り外しに影響されずに MWBC 上の接地導体の導通を維持する必要があります。実際には、これはデバイスをスルーパスとして使用するのではなく、ニュートラルをピグテールすることを意味します。
• ZZQTAG42QXZNEC 314.16(B)(1) は、ボックスの外側から始まりボックス内で終端または接続される各絶縁導体をカウントします。
• XXQTAG46QXZNEC 314.16(B)(2) は、1 つ以上の内部クランプに対する許容値を 1 つ追加します。
• XXQTAG50QXZNEC 314.16(B)(4) は、そのヨークに接続されている最大の導体に基づいて、各デバイス ヨークに 2 つの許容値を追加します。
• XXQTAG54QXZNEC 314.16(B)(5) は、ボックス内の最大の接地線に基づいて、すべての機器の接地線をまとめて 1 つの線の許容値としてカウントします。
• XXQTAG58QXZNEC 表 314.16(B) は、14 AWG に 2.00 立方インチ、12 AWG に 2.25 立方インチ、10 AWG に 2.50 立方インチを割り当てます。

ここで重要な実践的なポイントがあります。NEC 300.13(B) では、多くの場合、安全性を向上させるニュートラル スプライスとピグテールの配置が強制されますが、ボックスの充填量は減少しません。スプライスは依然として実際のボックスを占有しており、ヨークの許容値も引き続き適用されます。改造ボックスがすでに限界に近づいている場合、より安全な中立的な方法では、元のエンクロージャの選択が楽観的すぎたことが明らかになる可能性があります。

カウントを確認する際に参考資料が必要な場合は、サイトの NEC コード リファレンス、ワイヤー ゲージ チャート、デバイスの充填計算、ボックス内の接地線を使用してくださいを記入してください。これらを組み合わせることで、共有ニュートラル ジョブで発生する数え間違いのほとんどをカバーできます。

比較表: 一般的な MWBC ボックス シナリオ

以下の表は、銅導体と NEC 表 314.16(B) の許容値が 12 AWG の場合は 2.25 立方インチ、10 AWG の場合は 2.50 立方インチであると想定しています。カウントには、記載されている場合、接地およびクランプの許容値がすでに含まれています。

ZZQTAG79QXZXXQTAG80QXZXXQTAG81QXZXXQTAG82QXZシナリオXXQTAG84QXZ導体等価物XXQTAG86QXZ12 AWG 必要体積ZZQTAG88QXZ10 AWG 必要ボリュームZZQTAG90QXZ典型的なボックスの結果XXQTAG92QXZ実用的な注意事項ZZQTAG94QXZXXQTAG95QXZXXQTAG96QXZZZQTAG97QXZXXQTAG98QXZ内部を備えたフィードスルー 12/3 MWBC のシングル デュプレックス レセプタクルクランプXXQTAG100QXZ10XXQTAG102QXZ22.50立方メートル。インチXXQTAG104QXZ25.00立方センチメートルin.XXQTAG106QXZ多くの浅いシングルギャングボックスが失敗しますXXQTAG108QXZ共有ニュートラルは立方インチではなく銅を節約します。XXQTAG110QXZZZQTAG111QXZXXQTAG112QXZライン入力とライン出力を使用するキッチンの分割コンセント12/3XXQTAG114QXZ12XXQTAG116QXZ27.00立方メートルインチXXQTAG118QXZ30.00立方センチメートルin.XXQTAG120QXZ深い単一ギャングまたは正方形のボックスを推奨XXQTAG122QXZブレークオフタブの作業により、設置者がボックスのサイズを小さくする誘惑に駆られることがよくあります。XXQTAG124QXZZZQTAG125QXZZZQTAG126QXZデュプレックスを備えた 2 ギャング MWBC ロケーションレセプタクルとスイッチZZQTAG128QXZ13XXQTAG130QXZ29.25 cu。インチXXQTAG132QXZ32.50立方センチメートル。インチXXQTAG134QXZ30.3立方メートル。 in. ボックスは 12 AWGXXQTAG136QXZA でのみ快適です。2 番目のヨークを追加すると、作業がすぐに変わります。ZZQTAG138QXZZZQTAG139QXZXXQTAG140QXZ食器洗い機と廃棄 MWBC の切断または接合ポイントXXQTAG142QXZ11XXQTAG144QXZ24.75立方メートル。インチXXQTAG146QXZ27.50立方メートル。 in.XXQTAG148QXZA 4 インチの正方形のボックスは、通常、低摩擦の選択肢ですXXQTAG150QXZモーター負荷と堅い導体には作業スペースが必要です。XXQTAG152QXZZZQTAG153QXZXXQTAG154QXZAFCI/GFCI デバイスを備えた小さなワークショップ MWBCフィードスルー導体XXQTAG156QXZ12XXQTAG158QXZ27.00 cu.インチXXQTAG160QXZ30.00立方センチメートルin.ZZQTAG162QXZ大型のデバイス本体により、紙の最小値を超えていますZZQTAG164QXZ法定容量と使用可能な容量は同じものではありません。XXQTAG166QXZZZQTAG167QXZZZQTAG168QXZXXQTAG169QXZ

作業例 1: 12 AWG のキッチン小型家電 MWBC

キッチンのカウンタートップ回路で 12/3 ケーブルを使用し、黒と赤の導体が分割二重レセプタクルの 2 つの半分に給電しているとします。 1 本の 12/3 ケーブルがパネルから入り、もう 1 本の 12/3 ケーブルが次のレセプタクル位置に出ます。ボックス内には、外部から入っている 6 本の絶縁導体があります。線路側の黒、赤、白に加えて、負荷側の黒、赤、白です。すべての機器のアースは 1 つの許容値としてカウントされます。 1 つ以上の内部クランプは 1 つの許容値としてカウントされます。二重レセプタクル ヨークは 2 つの許容値としてカウントされます。別のデバイスがボックスを共有するかどうかを決定する前に、合計は 10 個の導体に相当します。

12 AWG では、必要な体積は 10 x 2.25 = 22.50 立方インチです。それはすでに、多くの古い単一ギャング改造ボックスを超えています。設置にタブの取り外しが可能な分割配線レセプタクルが含まれる場合、ボックスは電気的にはエレガントですが、機械的には窮屈になる可能性があります。 2 番目のデバイスまたは追加のフィードスルーが追加されると、カウントはすぐに再び増加します。

次に、NEC 300.13(B) で要求される、より安全な中立的な方法について考えてみましょう。共有ニュートラルは導通をレセプタクル端子に依存できないため、通常は白い導体がピグテールでデバイスに接続されます。完全にボックス内で始まるピグテールは通常、NEC 314.16(B)(1) に基づく導体充填を追加しませんが、スプライスは依然として物理的な空間を消費し、デバイス ヨークは依然として 2 つの許容値としてカウントされます。これは、ボックスが紙の上では合法であっても、きちんと終了するのが不快な場合がある場所の 1 つです。

XXQTAG179QXZ「NEC 300.13(B) は、共有ニュートラルをデバイス障害から保護しますが、空きスペースは提供しません。ニュートラル スプライスはまだボックス内にあり、ヨークは 314.16(B)(4) に基づいて 2 つの許容値をカウントします。」

ZZQTAG181QXZ- Hommer Zhao、テクニカル監督XXQTAG183QXZ

作業例 2: 食洗機とディスポーザー MWBC

A の一般的な最新レイアウトでは、12/3 銅を使用する MWBC に食器洗い機と生ゴミ処理機を配置します。より長い運転やより高い始動要求の場合は 10/3 銅を使用します。 1 本の 12/3 ケーブルがパネルからジャンクション ボックスまたは断路ボックスに入り、アースと内部クランプが存在する状態で、1 本の 12/3 ケーブルがアプライアンスの接続ポイントに出ていると仮定します。スイッチまたは断路ヨークが同じボックスに取り付けられている場合、カウントは 6 つの絶縁導体、1 つの接地許容値、1 つのクランプ許容値、および 2 つのデバイス許容値の合計 10 になります。ボックスに追加のフィードスルーまたは 2 番目のデバイスも含まれている場合は、11 または 12 の許容値がすぐに発生します。

12 AWG では、11 の余裕が 24.75 立方インチ必要です。 10 AWG では、同じ 11 の許容値に 27.50 立方インチが必要です。そのため、多くの電気技術者は、浅いデバイス ボックスを機能させるのをやめて、4 インチ四方、深さ 2-1/8 インチのボックス または体積が文書化された別のエンクロージャに直接移行します。キャビネットの開口部がすでに切断され、導体がトリミングされた後に、タイトなアプライアンス ボックスを再加工する人件費と比較すると、コストの差はわずかです。

純粋な算術ではうまく捉えられない仕上がりの問題もあります。 10 ゲージの導体はより硬く、モーター負荷の終端は寛容ではなく、機器の設置者は過剰に詰め込まれた接合スペースと戦うことを好みません。ボックスが技術的に合格した場合でも、エンクロージャが大きいほど、通常、導体の配線がよりきれいになり、絶縁損傷のリスクが減り、コールバックが少なくなります。

作業例 3: MWBC と保護装置を備えた 2 連ワークショップ ボックス

1 つの MWBC が 2 連ボックス内の標準デュプレックス レセプタクルとスイッチ制御のタスクライト回路を供給する小規模な作業場を考えてみましょう。 1 本の 12/3 ケーブルが入り、1 本の 12/3 ケーブルが抜け、アースが存在し、ボックスには内部クランプがあり、2 つのヨーク (レセプタクル 1 つとスイッチまたは保護装置 1 つ) があります。導体の数を注意深く数えてください。 2 本の 12/3 ケーブルからの 6 本の絶縁導体がまだ残っています。グラウンドは 1 つとしてカウントされます。クランプは 1 つとしてカウントされます。 2 つのヨークは 4 つの導体の許容値としてカウントされます。合計は 12 個の導体に相当します。

12 AWG では、27.00 立方インチを意味します。 30.3 立方インチの正方形の箱は合格しても、適度な作業マージンが得られます。細い 2 連の古い作品のボックスでは、そうでないことがよくあります。デバイスがより大型の AFCI/GFCI 組み合わせユニットまたはより深い電子機器を備えたスマート コントロールになる場合、より大型のボックスの実際の必要性がさらに明白になります。

国際標準にも準拠している読者にとって、IEC ベースの設置では同じ立方インチ ボックス充填方法が使用されませんが、機械的な教訓は同じです。複数のアクティブ導体が 1 つのケーブルまたはシースを共有する場合、および信頼性の高い終端によって中性の完全性を維持する必要がある場合、エンクロージャの深さと終端スペースが重要になります。言い換えれば、NEC は規範的な番号を提供しますが、IEC の実践では、エンクロージャを物理的に設計するよう要求されることが多くなります。最も安全なインストーラーの考え方は、どちらのシステムでも同じです。

XXQTAG203QXZ「食器洗い機で使い捨ての MWBC が 10 AWG にサイズアップされると、11 の許容値は 27.5 立方インチになります。これが、4 インチの正方形の箱が、スケッチでは許容範囲に見えた改造作業を救い続ける理由です。」

XXQTAG205QXZ- Hommer Zhao、テクニカル監督XXQTAG207QXZ

共有ニュートラル回路でよくあるカウントミス

• XXQTAG212QXZ共有ニュートラルを特別な例外として扱います。 ボックスに入って終端するか、ボックス内で接続される場合も、絶縁導体としてカウントされます。
• XXQTAG216QXZヨークの許容値を忘れています。 MWBC のデュプレックス レセプタクルでは、接続されている最大の導体に基づいて 2 つの導体許容値が追加されます。
• XXQTAG220QXZ内部クランプを無視します。 1 つ以上の内部クランプでも許容値が 1 つ追加されます。多くの場合、これがシングル ギャング ボックスの合否を分けることになります。
• XXQTAG224QXZピグテールと給電導体を混同します。 ボックス内で開始および終了するピグテールは通常カウントされませんが、入力導体と出力導体はカウントされます。
• XXQTAG228QXZ法定最小値が適切な設置であると仮定します。 大型デバイス、硬い 10 AWG 銅、および複数のワイヤナット スプライスにより、多くの厳密な制限の計算は現場での選択としては適切ではありません。
• XXQTAG232QXZブレーカー ルールのみをチェックしています。 NEC 210.4 および 300.13(B) は重要ですが、NEC 314.16 に代わるものではありません。ブレーカーを正しく配置しても、サイズが小さいボックスに収まる可能性があります。

疑問がある場合は、ボックス充填計算機で再度カウントを実行し、ジャンクションボックスサイジングガイドでボックスの体積を比較し、電気ボックスの計算方法でより広範な段階的な方法を確認してください。 を記入してください。これら 3 つのページは、ラフインが乾式壁やキャビネットの後ろに隠れる前に、設計段階のほとんどの間違いを発見します。

FAQ

ボックスフィル計算で共有ニュートラルは 1 回カウントされますか、それともまったくカウントされませんか?

NEC 314.16(B)(1) に基づいてボックスに入る絶縁された中性線ごとに 1 回カウントされます。 MWBC は電気的に 1 つの共有中性線を使用しますが、その導体は依然としてボックス内の実際のスペースを占有します。 12 AWG では、カウントされた許容値ごとに 2.25 立方インチを意味します。

NEC 300.13(B) で必要とされるニュートラル ピグテールはボックスの充填率を高めますか?

完全にボックス内で始端および終端する

A 中性ピグテールは、通常、NEC 314.16(B)(1) に基づいて導体充填を追加しません。ただし、スプライスにはまだ物理的なスペースが必要であり、デバイス ヨークは NEC 314.16(B)(4).

に基づいて 2 つの許容値としてカウントされます。

一般的な 12 AWG MWBC レセプタクル ボックスの数は何ですか?

A フィードスルー MWBC レセプタクル ボックスは通常、10 導体相当で接地します。つまり、2 本の 12/3 ケーブルからの 6 つの絶縁導体、1 つの接地許容値、1 つのクランプ許容値、およびデバイス ヨーク用の 2 つです。それぞれ 2.25 立方インチ、つまり 22.50 立方インチです。

小さな旧式ボックス内の MWBC に分割レセプタクルを配置できますか?

場合によっては、18 ～ 20 立方インチの範囲の古いシングル ギャングの旧製品ボックスの多くは、実際のフィードスルー MWBC レセプタクルのセットアップには小さすぎます。 12 AWG でカウントが 10 許容値に達すると、要件はすでに 22.50 立方インチになります。

10 AWG MWBC アプライアンス ボックスがすぐに問題になるのはなぜですか?

NEC 表 314.16(B) では、10 AWG の各許容値に 2.50 立方インチが割り当てられています。したがって、11 許容アプライアンス ボックスには 27.50 立方インチが必要で、導体は物理的に硬いため、正確な制限ボックスをきれいに終端するのがはるかに困難になります。

ローカル ルールで NEC ボックスフィル テーブルが使用されていない場合、IEC ユーザーはこの記事をどのように適用すればよいですか?

数値は、直接の法的テストではなく、設計上の警告として使用してください。 IEC ベースのシステムでは、依然として、複数の能動導体、中性線の導通、および保護デバイス用に十分なエンクロージャの深さと終端スペースが必要です。標準言語は異なりますが、物理的な制約は同じです。

ボトムライン

A 多線式分岐回路は、位相が正しく配置され、切断手段が正しく、中性線の連続性が保護されている場合、効率的で完全に安全な設計になります。しかし、これらの利点のどれも、筐体の計算を無効にするものではありません。ボックスには、NEC 314.16.

に基づいて、カウントされたすべての導体、すべてのデバイス ヨーク、クランプ許容値、および接地バンドルを含める必要があります。

カウントが法定制限に近づいた場合は、最小限の材料の最適化を中止し、クリーン インストールの最適化を開始してください。 Box Fill Calculator を開き、Wire Gauge Chart で導体サイズを確認し、コード準拠と終端スペースの両方を提供するボックスを選択します。それが、単に通過するだけの回路と、何年も使用可能な回路の違いです。

XXQTAG281QXZラフインが終了する前に共有ニュートラルボックスをチェックしますか?XXQTAG283QXZボックスフィル計算機を使用し、NECコードリファレンスのルール参照を確認し、エンクロージャのサイズを比較してくださいケーブルを永久的にステープルで留める前に。通常、今選択したより大きなボックスは、トリムアウト後に混雑した MWBC のトラブルシューティングを行うよりも安価です。

XXQTAG289QXZ

Tags:

multiwire branch circuitshared neutralNEC 210.4box fill12/3 cable

Try Our Free Box Fill Calculator

Calculate box fill instantly with our NEC 314.16 compliant calculator.

Open Calculator