Руководство по заполнению розетки USB-C
Планируйте современные разъемы USB-C, USB-A и комбинированные розетки, не забывая о громкости NEC 314.16, глубоких корпусах устройств, защите GFCI, выводах и практичном пространстве для обрезки.
Почему USB-розетки требуют дополнительного планирования
Розетки USB-C спереди выглядят как обычные дуплексные устройства, но многие модели глубже, поскольку содержат силовую электронику, теплоотводящие детали и более крупные клеммные конструкции. Расчет заполнения коробки NEC по-прежнему начинается с тех же элементов: внешние проводники, ярмо устройства, заземление оборудования и внутренние зажимы.
Проблема на местах заключается в том, что коробка может превысить установленный законом объем в кубических дюймах, но ее все равно будет сложно закрыть, когда два кабеля 12 AWG, пучок заземления, провода и глубокий корпус USB-зарядного устройства конкурируют за одно и то же место. Электрики должны сначала рассчитать минимум, а затем выбрать следующий, больший ящик, когда результат будет близок.
Определения для электриков, инженеров и домашних мастеров
Розетка USB-C — это внесенное в список электроустановочное устройство, которое сочетает в себе ярмо розетки ответвленной цепи с низковольтной электроникой USB для зарядки в одном установленном устройстве.
Заполнение коробки — это объемный метод NEC 314.16, который назначает припуски на изолированные проводники, ярмы устройств, проводники заземления оборудования, зажимы, опорные фитинги и клеммные колодки.
Хомут устройства — это металлическая крепежная планка выключателя или розетки; согласно NEC 314.16(B)(4), одно ярмо считается как допуск для двух проводников, исходя из наибольшего подключенного к нему проводника.
IEC 60364 — это семейство международных стандартов проводки; он не использует таблицу кубических дюймов NEC напрямую, но те же проверки пространства корпуса, тепла и работоспособности по-прежнему имеют значение.
Пять правил перед установкой USB-розетки
Считайте USB-разъем как ярмо устройства
NEC 314.16(B)(4) не игнорирует зарядное устройство USB только потому, что передняя часть выглядит по-другому. К одному ярму USB-розетки добавляются два допуска в зависимости от самого большого проводника на этом ярме.
Используйте установленный размер проводника
В цепи на 15 А на 14 AWG используется ток 2,00 куб.дюйма. за пособие. В цепи на 20 А на 12 AWG используется ток 2,25 куб.дюйма. за пособие. Для увеличенных проводников 10 AWG используется 2,50 куб.дюйма.
Основания учитываются один раз, а не ноль.
Все заземляющие проводники оборудования вместе считаются одним допуском согласно NEC 314.16(B)(5), исходя из наибольшего имеющегося заземляющего проводника.
Внутренние зажимы могут стереть вашу разницу.
Если коробка имеет внутренние кабельные зажимы, добавьте один припуск в соответствии с NEC 314.16(B)(2), если только маркировка коробки не исключает объем зажима.
Правила защиты — это отдельные проверки
NEC 210.8 GFCI, розетки с защитой от несанкционированного доступа NEC 406.12, правила замены NEC 406.3 и инструкции производителя в соответствии с NEC 110.3(B) не заменяют математические вычисления заполнения коробки.
Сравнительная таблица наполнения коробок USB-розеток
В этих примерах используются значения таблицы 314.16(B) NEC: 14 AWG = 2,00 куб.дюйма, 12 AWG = 2,25 куб.дюйма и 10 AWG = 2,50 куб.дюйма. Практичный выбор намеренно оставляет место для более глубокого корпуса зарядного устройства.
| Сценарий | Подсчитанные предметы | Минимальная громкость | Практичный выбор коробки | Примечание к полю |
|---|---|---|---|---|
| 15 Розетка USB-C с одним фидером 14/2, ярмом устройства и заземлением | 2 изолированных провода 14 AWG + 1 припуск на заземление + 2 припуска на ярмо | 5 x 2,00 = 10,00 куб.дюйм. | Используйте 18 куб.дюйм. или глубже для глубины устройства | Юридическое количество невелико, но корпус зарядного устройства делает неглубокие старые рабочие коробки разочаровывающими. |
| Розетка USB-C на 20 А с одним фидером 12/2, ярмом устройства и заземлением | 2 изолированных провода 12 AWG + 1 отверстие для заземления + 2 отверстия для ярма | 5 x 2,25 = 11,25 куб.дюйм. | 18 куб.дюйм. глубокая коробка для устройства | Хороший минимум для простой USB-розетки, выпускаемой в конце эксплуатации. |
| Проходная USB-розетка на 20 А с линией 12/2 и нагрузкой 12/2. | 4 изолированных провода 12 AWG + 1 припуск на землю + 2 припуска на ярмо | 7 x 2,25 = 15,75 куб.дюйма. | 20 куб.дюйм. или больше | Линейным/нагрузочным проводникам и разъемам для сращивания требуется больше рабочего пространства, чем предполагает арифметика. |
| Проходная USB-розетка 12 AWG в коробке с внутренними зажимами | 4 изолированных провода 12 AWG + заземление + зажим + 2 припуска на ярмо | 8 x 2,25 = 18,00 куб.дюйм. | 22,5 куб.дюйма. или больше | Это обычная планировка реконструкции, в которой 18 куб.дюйм. коробка легальна, но тесна. |
| USB-розетка на кухне или в гараже с защитой GFCI на входе | Тот же счетчик заполнения коробки, что и для обычной емкости, если GFCI не находится в этой ячейке | Обычно с 11.25 до 18.00 куб.дюйма. на 12 AWG | Выберите дополнительную глубину для защиты от нагрева зарядного устройства и жестких проводников. | Местоположение защиты GFCI меняет требования безопасности, а не количество штекеров USB-устройства. |
| Розетка для длительного использования увеличена до 10 AWG, а затем подключена к указанному USB-устройству | внешние проводники 10 AWG, разъемы для сращивания, заземление и ярмо в зависимости от наибольшего подключенного проводника. | Часто 8 x 2,50 = 20,00 куб.дюйма. до маржи | Квадратная коробка размером 4 дюйма с приподнятой крышкой или большая глубокая коробка | Увеличение мощности при падении напряжения может превратить простое обновление через USB в проблему с размером корпуса. |
Отработанные примеры с конкретными номерами
Пример 1: розетка USB-C на 20 А в конце пробега
В коробку входит один кабель 12/2 для ответвленной цепи на 20 А. Отсчитайте два изолированных проводника 12 AWG, один припуск на заземление оборудования и два припуска на ярмо розетки USB. Всего пять надбавок. В 2,25 куб.дюйма. каждый, минимум NEC 314.16 составляет 11,25 куб.дюйма. Более глубокие 18 куб. дюймов. Коробка обычно является практичным выбором, поскольку корпус USB-зарядного устройства глубже, чем стандартная дуплексная розетка.
Пример 2: проходная USB-розетка с внутренними зажимами
Линейный кабель 12/2 и нагрузочный кабель 12/2 образуют четыре изолированных проводника 12 AWG. Добавьте один припуск на заземление, один припуск на внутренний зажим и два припуска на ярмо устройства. Всего восемь надбавок. В 2,25 куб.дюйма. каждый, необходимый объем — 18,00 куб.дюйма. 22,5 куб.дюйма. Коробка или коробка большего размера дает больше места для проводных соединений, сгибов проводников и корпуса USB.
Пример 3: ответвленная схема с увеличенным падением напряжения
Предположим, что длинная розетка увеличена с 12 AWG до 10 AWG для контроля падения напряжения, а затем подключена к USB-розетке, которая поддерживает указанный диапазон проводников. Если наибольший учитываемый проводник имеет сечение 10 AWG, каждый допуск составляет 2,50 куб.дюйма. Восемь надбавок требуют 20,00 куб.дюйма. до запас качества изготовления. Это веская причина использовать квадратную коробку размером 4 дюйма с приподнятой крышкой вместо небольшой коробки для устройства.
Ссылки на коды и стандарты для проверки
Используйте эти общедоступные ссылки для ознакомления с базовой терминологией, а затем проверьте принятую версию кода, инструкции производителя, ограничения по листингу и требования местных проверок.
- Обзор национальных электротехнических норм и правил: Используйте NEC 314.16 для заполнения коробок, NEC 210.8 для мест GFCI, NEC 406.12 для защищенных от несанкционированного доступа сосудов и NEC 110.3(B) для перечисленных инструкций.
- Обзор USB-C: Полезная информация о разъеме и о том, почему электроника зарядного устройства делает многие USB-розетки физически более глубокими, чем стандартные дуплексные устройства.
- Обзор американского калибра проводов: Полезно для сравнения размеров проводников 14 AWG, 12 AWG и 10 AWG, которые изменяют допуски на заполнение коробки NEC.
- Обзор IEC 60364: Читателям из других стран следует руководствоваться местными правилами использования корпусов и проводки, сохраняя при этом ту же заботу о радиусе изгиба, нагреве и доступе для обслуживания.
Часто задаваемые вопросы по заполнению коробки с USB-разъемом
Считается ли розетка USB-C иначе, чем обычная розетка для заполнения коробки?
Обычно нет. В соответствии со стандартом NEC 314.16(B)(4) ярмо устройства по-прежнему считается допуском на два проводника, исходя из наибольшего проводника, подключенного к этому ярму. USB-электроника не требует отдельного кубического дюйма, но ей необходима физическая глубина.
Какой размер коробки мне нужен для проходной USB-розетки 12 AWG?
Для проходной схемы 12 AWG с четырьмя изолированными проводниками, одним запасом заземления и одним ярмом розетки USB требуется 15,75 куб.дюйма. Добавьте внутренний зажим, и оно станет 18,00 куб.дюйма. Многие установщики выбирают от 20 до 22,5 куб.дюйма. для облегчения обрезки.
Изменяет ли тепловая мощность USB-зарядного устройства наполнение корпуса NEC 314.16?
Арифметика заполнения поля не добавляет тепло для зарядного устройства USB. Тем не менее, NEC 110.3(B) требует соблюдения перечисленных инструкций к устройству, а при практическом проектировании следует избегать помещения выделяющего тепло зарядного устройства в коробку с точными пределами.
Считаются ли выводы USB-разъема дополнительными проводниками?
Пигтейл, который начинается и заканчивается внутри одной и той же коробки, обычно не считается еще одним допуском проводника. Внешние проводники, припуск на заземление, ярмо, зажимы и разъемы для сращивания по-прежнему влияют на выбор коробки.
Уменьшает ли восходящая защита GFCI количество заполнений коробок USB-розеток?
Нет. Устройство или выключатель GFCI, расположенные выше по цепи, могут удовлетворять требованиям защиты NEC 210.8, но размер розетки USB все равно должен соответствовать ее фактическим проводникам, ярму, заземлению и зажимам в соответствии с NEC 314.16.
Как пользователи IEC должны применять это руководство, основанное на NEC?
Используйте примеры для планирования пространства шкафа, а не для прямой арифметики кодов МЭК. Проект, использующий IEC 60364, по-прежнему требует соответствующего радиуса изгиба, терминального помещения, управления теплом и доступа для обслуживания.
Техническое примечание
Хоммер Чжао рассматривает рекомендации по заполнению коробок с точки зрения упаковки проводников, глубины устройства, доступа к клеммам и возможности доработок на месте, которых можно избежать. Эта страница носит образовательный характер; принятый кодекс, перечень продукции, инструкции производителя и местный орган власти, обладающий юрисдикцией, контролируют окончательную установку.
Перед обрезкой проверьте коробку с USB-разъемом.
Запустите фактический подсчет проводников, проверьте инструкции устройства и выберите коробку, которая подходит как для NEC 314.16, так и для чистой установки, прежде чем розетка войдет в стену.
Сопутствующие ресурсы по калькуляторам
Box Fill Calculator · GFCI Receptacle Box Fill Guide · Voltage Drop and Box Fill Guide · Wire Gauge Chart · NEC Code Reference