กล่องเติมพัดลมเพดานและกล่องจัดอันดับพัดลม: 14/3, 12/3, รีโมท และกฎการสนับสนุน

โครงการพัดลมเพดานหลอกผู้คนเพราะกล่องต้องตอบคำถามสองข้อแยกกันในเวลาเดียวกัน: มีการระบุว่ารองรับพัดลมภายใต้ NEC 314.27(C) หรือไม่ และยังมีปริมาตรภายในเพียงพอที่จะเป็นไปตาม NEC 314.16 หรือไม่ เมื่อนับตัวนำ ตัวนำต่อสายดิน แคลมป์ และอุปกรณ์รองรับอย่างถูกต้อง

สำหรับการอ้างอิงในพื้นหลังแบบเปิด โปรดอ่าน National Electrical Code, American wire gauge, IEC 60364 และ พัดลมเพดาน แหล่งข้อมูลเหล่านี้ใช้แทนสมุดโค้ดหรือคำแนะนำในการลงรายการที่คุณนำมาใช้ แต่ให้ภาษาที่ใช้ร่วมกันแก่ช่างไฟฟ้า วิศวกร และผู้อ่าน DIY สำหรับกฎการสนับสนุน ขนาดตัวนำ และแนวทางปฏิบัติในการติดตั้ง

เหตุใดพัดลมเพดานจึงฉายกล่องฝูงชนเร็วกว่าที่ผู้คนคาดหวัง

พัดลมเพดานเริ่มต้นจากการสลับอุปกรณ์ติดตั้งง่ายๆ บนกระดาษ แต่การเดินสายไฟมักบอกเป็นอย่างอื่น ไฟสวิตซ์ธรรมดาจะกลายเป็นพัดลมและการควบคุมไฟแยกจากกัน จากนั้นจึงเพิ่มตัวรับสัญญาณระยะไกล จากนั้นวงจรย่อยจะเปลี่ยนจาก 14 AWG เป็น 12 AWG เนื่องจากการออกแบบวงจร จากนั้นจึงเพิ่มสายเคเบิลฟีดทรูหรือตัวประกบดาวน์สตรีมที่ตำแหน่งเดียวกัน ช่องเปิดเพดานไม่ได้ใหญ่ขึ้นเพียงเพราะแผนมีความซับซ้อนมากขึ้น

คณิตศาสตร์แบบเติมกล่องจะเปลี่ยนแปลงทันทีเมื่อขอบเขตนั้นขยายใหญ่ขึ้น NEC 314.16(B)(1) นับตัวนำหุ้มฉนวนแต่ละตัวที่เข้ามาในกล่องและสิ้นสุดหรือต่อที่นั่น NEC 314.16(B)(2) เพิ่มค่าเผื่อสำหรับแคลมป์ภายใน NEC 314.16(B)(3) เพิ่มเผื่ออุปกรณ์รองรับที่ใช้พื้นที่ภายใน NEC 314.16(B)(4) นับแอกของอุปกรณ์แต่ละตัวเป็นค่าเผื่อตัวนำสองตัว NEC 314.16(B)(5) นับตัวนำการต่อลงดินทั้งหมดเข้าด้วยกันเป็นค่าเผื่อหนึ่งค่าโดยอิงตามตัวนำการต่อลงดินที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน เมื่อนำกฎเหล่านั้นไปใช้อย่างตรงไปตรงมา กล่องสวิตช์พัดลมเพดานจำนวนมากก็ดูไม่กว้างนัก

นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมการสนับสนุนพัดลมและการเติมกล่องจึงควรได้รับการตรวจสอบเป็นแพ็คเกจเดียว NEC 314.27(C) บอกคุณว่ากล่องเต้ารับอยู่ในรายการเพื่อรองรับพัดลมหรือไม่ NEC 314.16 จะบอกคุณว่ากล่องเดียวกันนั้นมีลูกบาศก์นิ้วเพียงพอสำหรับตัวนำและฮาร์ดแวร์ที่อยู่ข้างในหรือไม่ เพิ่ม NEC 300.14 สำหรับความยาวตัวนำไฟฟ้าอิสระ และ NEC 110.3(B) สำหรับคำแนะนำในการควบคุมระยะไกลที่ระบุไว้ และคำตอบที่ใช้งานได้จริงจะชัดเจน: กล่องที่มีพัดลมไม่ใช่กล่องที่ไม่ต้องกังวลโดยอัตโนมัติ

"กล่องแบบพัดลมช่วยแก้ปัญหาการสนับสนุนภายใต้ NEC 314.27(C) แต่ไม่ได้ยกเว้น NEC 314.16 ฉันได้เห็นฮาร์ดแวร์สนับสนุนทางกฎหมายที่สมบูรณ์แบบซึ่งจับคู่กับกล่องสวิตช์ที่สั้น 4.50 ลูกบาศก์นิ้วบน 12 AWG"

กฎของโค้ดที่เปลี่ยนแปลงคณิตศาสตร์อย่างแท้จริง

• นับตัวนำหุ้มฉนวนทุกตัวที่เข้ามาในกล่องและสิ้นสุดหรือต่อเข้าด้วยกันภายใต้ NEC 314.16(B)(1) สายไฟพัดลม/ไฟ 14/3 หรือ 12/3 เพิ่มตัวนำหุ้มฉนวน 3 ตัวทันที
• นับค่าเผื่อหนึ่งรายการสำหรับแคลมป์รัดสายภายในภายใต้ NEC 314.16(B)(2) เมื่อใช้กล่อง
• นับค่าเผื่อหนึ่งรายการสำหรับอุปกรณ์เสริมรองรับภายใต้ NEC 314.16(B)(3) เมื่อกล่องจ่ายไฟใช้หมุดยึด ฮิกกี้ หรืออุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งใช้พื้นที่ภายใน
• นับอุปกรณ์แต่ละแอกเป็นค่าเผื่อตัวนำสองตัวภายใต้ NEC 314.16(B)(4) พัดลมและสวิตช์ไฟแยกกันสองตัวจะเพิ่มค่าเผื่อสี่ค่าก่อนที่คุณจะนับตัวนำวงจรย่อยด้วยซ้ำ
• นับตัวนำการต่อลงดินของอุปกรณ์ทั้งหมดเข้าด้วยกันเป็นค่าเผื่อหนึ่งรายการภายใต้ NEC 314.16(B)(5) โดยพิจารณาจากตัวนำการต่อลงดินที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน
• ตรวจสอบการรองรับพัดลมภายใต้ NEC 314.27(C) รักษาตัวนำไฟฟ้าว่างอย่างน้อย 6 นิ้วภายใต้ NEC 300.14 และปฏิบัติตามคำแนะนำของตัวรับสัญญาณหรือการควบคุมภายใต้ NEC 110.3(B)

ตารางเปรียบเทียบ

ตารางด้านล่างนี้ใช้ NEC Table 314.16(B) ที่อนุญาต 2.00 ลูกบาศก์นิ้วสำหรับ 14 AWG และ 2.25 ลูกบาศก์นิ้วสำหรับ 12 AWG ประเด็นคือไม่ต้องจดจำทุกเลย์เอาต์ ประเด็นก็คือเพื่อดูว่าปริมาตรตามกฎหมายหายไปเร็วแค่ไหนเมื่อการควบคุมพัดลม/ไฟ อุปกรณ์รองรับ และตัวนำป้อนผ่านเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งเดียวกัน

ตัวอย่างการทำงาน 1: สวิตช์คอมโบแก๊งเดี่ยวสำหรับพัดลม/ไฟบน 14 AWG

สมมติว่ากล่องสวิตช์ติดผนังมีฟีด 14/2 หนึ่งรายการจากวงจรย่อยและสายเคเบิล 14/3 หนึ่งเส้นทิ้งไว้สำหรับพัดลมเพดานพร้อมชุดไฟ ตัวนำหุ้มฉนวนด้านนอกจะร้อนและเป็นกลางจากฟีด รวมถึงพัดลมที่สวิตช์ร้อน สวิตช์ไฟร้อน และเป็นกลางในสายเคเบิล 14/3 นั่นคือตัวนำหุ้มฉนวนห้าเส้น เพิ่มค่าเผื่อหนึ่งค่าสำหรับตัวนำสายดิน ค่าเผื่อหนึ่งค่าสำหรับแคลมป์ภายใน และค่าเผื่อสองค่าสำหรับแอกสวิตช์คอมโบ รวมเป็นแปดตัวนำที่เทียบเท่ากัน

ที่ 14 AWG ค่าเผื่อแปดรายการต้องใช้ 16.00 ลูกบาศก์นิ้ว กล่องสวิตช์ขนาด 18.0 ลูกบาศก์นิ้วปกติสามารถส่งผ่านกระดาษได้ แต่จะสำรองไว้อย่างจำกัดเมื่อพับตัวนำและติดตั้งตัวอุปกรณ์แล้ว นี่คือเหตุผลที่ช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์มักเลือกกล่องขนาด 20.0 ลูกบาศก์นิ้ว แม้ว่าการคำนวณขั้นต่ำจะบอกว่ากล่องที่มีขนาดเล็กกว่านั้นถูกกฎหมายในทางเทคนิคก็ตาม

ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจริงคือสมมติว่าการควบคุมพัดลมเพดานเป็นเพียงสวิตช์ไฟอีกตัวหนึ่ง ทันทีที่สายไฟมีฟังก์ชันพัดลมและไฟแยกกัน จำนวนสายเคเบิลจะเปลี่ยนไป รูปแบบการต่อเปลี่ยน และกล่องควรได้รับการตรวจสอบว่าเป็นตำแหน่งควบคุมพัดลม/ไฟ แทนที่จะเป็นสวิตช์แบบขั้วเดี่ยวพื้นฐาน

"พัดลมและสวิตช์ไฟแยกกันสองตัวบน 12 AWG มีความจุถึง 22.50 ลูกบาศก์นิ้วโดยมีตัวนำภายนอกเพียงห้าตัว แคลมป์หนึ่งอัน ค่าเผื่อสายดินหนึ่งอัน และแอกสองอัน ช่องเปิดที่ผนังยังคงดูธรรมดา แต่ในทางคณิตศาสตร์กลับไม่เป็นเช่นนั้น"

ตัวอย่างการทำงาน 2: พัดลม 2 แก๊งและตัวควบคุมไฟแยกกันบนวงจร 20 แอมป์

ตอนนี้ย้ายไปที่การติดตั้ง 12 AWG โดยมีการป้อนบรรทัด 12/2 หนึ่งเส้นและสายเคเบิล 12/3 หนึ่งเส้นไปยังกล่องติดเพดานแบบมีพัดลม โดยใช้พัดลมและสวิตช์ไฟแยกกันบนแอกสองตัว ตัวนำฉนวนภายนอกยังคงมีอยู่ห้าตัว เพิ่มค่าเผื่อการต่อสายดินหนึ่งค่า ค่าเผื่อแคลมป์ภายในหนึ่งค่า และค่าเผื่อสี่ค่าสำหรับแอกสวิตช์สองตัว ผลลัพธ์คือเบี้ยเลี้ยงสิบรายการ

สำหรับ 12 AWG ค่าเผื่อสิบรายการต้องใช้ 22.50 ลูกบาศก์นิ้ว ตัวเลขดังกล่าวทำให้กล่องงานเก่าๆ ทั่วไปจำนวนมากเลิกใช้งานจริง แม้ว่าแค็ตตาล็อกจะบอกว่าแทบไม่ผ่านก็ตาม ความแข็งของตัวนำจะสูงกว่า ส่วนปลายจะเทอะทะกว่า และตัวควบคุมหรือตัวจับเวลาอัจฉริยะในอนาคตสามารถลบระยะขอบที่เหลือได้ทันที

นี่คือจุดที่วิศวกรและผู้รีโมเดล DIY ควรหยุดคิดถึงแต่เรื่องความครอบคลุมหรือคะแนนการสนับสนุนเท่านั้น กล่องติดเพดานที่มีพัดลมและวงจรย่อยที่เป็นไปตามรหัสไม่สามารถช่วยเหลือกล่องติดผนังที่มีขนาดเล็กกว่าได้ กล่องควบคุมยังคงมีข้อผูกมัด NEC 314.16 ของตัวเอง

"เมื่อโปรเจ็กต์พัดลมเพิ่มตัวรับสัญญาณระยะไกลหรือตัวนำป้อนผ่าน ฉันจะเลิกเชื่อถือคำว่าพัดลมเรตราวกับว่ามันหมายถึงพื้นที่ไม่จำกัด กล่องยังคงมีปริมาตรที่ประทับอยู่ และตัวนำยังคงต้องการพื้นที่เพื่อกำจัดให้หมดจด"

ตัวอย่างการทำงาน 3: กล่องจ่ายไฟติดเพดานแบบพัดลมพร้อมอุปกรณ์รองรับและตัวนำป้อนผ่าน

ลองใช้กล่องปลั๊กไฟติดเพดานแบบมีพัดลมซึ่งประกอบด้วยสายสวิตช์ 14/3 หนึ่งเส้นจากส่วนควบคุมที่ผนัง และสายเคเบิล 14/2 หนึ่งเส้นสำหรับจ่ายโหลดดาวน์สตรีมอีกอัน 14/3 เพิ่มตัวนำหุ้มฉนวน 3 เส้น และ 14/2 เพิ่มอีก 2 เส้น รวมเป็นตัวนำหุ้มฉนวน 5 เส้น เพิ่มค่าเผื่อหนึ่งค่าสำหรับตัวนำการต่อลงดินของอุปกรณ์ทั้งหมด หนึ่งตัวสำหรับแคลมป์ภายใน (ถ้ามี) และอีกหนึ่งตัวสำหรับข้อต่อรองรับภายใต้ NEC 314.16(B)(3) ผลรวมจะกลายเป็นค่าเผื่อแปดรายการ หรือ 16.00 ลูกบาศก์นิ้วที่ 14 AWG

ตัวอย่างดังกล่าวมีประโยชน์เนื่องจากหลายคนคิดว่าโครงยึดพัดลมหรือเครื่องหมายระบุระดับพัดลมช่วยในการออกแบบ มันไม่ได้ NEC 314.27(C) ตอบว่ากล่องสามารถรองรับพัดลมได้หรือไม่ NEC 314.16 ยังคงตอบว่ากล่องมีปริมาตรภายในเพียงพอสำหรับวิธีการเดินสายไฟจริงหรือไม่ สิ่งเหล่านี้เป็นการตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดแยกต่างหาก และทั้งสองกรณีมีความสำคัญ

ถ้ากล่องเต้ารับเดียวกันย้ายไปที่ 12 AWG เนื่องจากวงจรย่อยถูกเพิ่มขนาด ค่าเผื่อจะกลายเป็น 18.00 ลูกบาศก์นิ้ว แม้ว่าจำนวนตัวนำจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม เพิ่มตัวรับสัญญาณระยะไกล สายยึดที่ยาวขึ้น หรือรูปทรงหลังคาที่ดูแปลกตา และมูลค่าเชิงปฏิบัติของความลึกของกล่องเพิ่มเติมจะเห็นได้ชัดก่อนที่ผู้ตรวจสอบจะมาถึง

รายการตรวจสอบภาคสนามก่อนตัดออก

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องจ่ายไฟอยู่ในรายการเพื่อรองรับพัดลมจริงๆ ไม่ใช่แค่สำหรับโคมไฟเท่านั้น
• อ่านเครื่องหมายลูกบาศก์นิ้วบนทั้งกล่องสวิตช์ติดผนังและกล่องปลั๊กไฟบนเพดาน แทนที่จะคาดเดาจากความลึก
• ลองคำนวณใหม่ทุกครั้งที่โปรเจ็กต์เปลี่ยนจาก 14 AWG เป็น 12 AWG หรือเพิ่มสายเคเบิลฟีดทรู ตัวจับเวลา รีโมท หรือแอกที่สอง
• โปรดคำนึงถึง NEC 300.14 ไว้เสมอ เพื่อให้กล่องยังคงเหลือความยาวของตัวนำไฟฟ้าที่สามารถใช้งานได้หลังจากทำการต่อและต่อสายแล้ว
• ถือว่าผลลัพธ์ที่มีขีดจำกัดที่แน่นอน เช่น 16.00, 18.00 หรือ 22.50 ลูกบาศก์นิ้ว เป็นสัญญาณเตือน ไม่ใช่เป็นเป้าหมายการออกแบบ

ทรัพยากรภายใน

ใช้หน้าเหล่านี้เมื่อคุณต้องการเปรียบเทียบตัวเลือกกล่อง ตรวจสอบค่าเผื่อตัวนำ หรือตรวจสอบพัดลมที่เกี่ยวข้องและรูปแบบการสลับก่อนที่จะตัดแต่งแบบหยาบหรือติดตั้งเพิ่มเติม

• เครื่องคิดเลขเติมกล่อง
• คำแนะนำในการเติมกล่องพัดลมเพดาน
• แผนภูมิเกจสายไฟ
• การอ้างอิงโค้ด NEC
• การคำนวณการเติมอุปกรณ์
• คำแนะนำในการกำหนดขนาดกล่องรวมสัญญาณ
• การอ้างอิงกล่องไฟฟ้า

คำถามที่พบบ่อย

ช่องที่แฟนๆ ให้คะแนนนั้นเป็นไปตามกฎการเติมช่องโดยอัตโนมัติหรือไม่

ไม่ใช่ NEC 314.27(C) กล่าวถึงการรองรับพัดลม ในขณะที่ NEC 314.16 ควบคุมระดับเสียงภายใน กล่องที่มีพัดลมยังคงทำงานล้มเหลวได้หากการเผื่อที่นับไว้นั้นต้องการมากกว่าปริมาตรลูกบาศก์นิ้วที่ทำเครื่องหมายไว้

สายเคเบิล 14/3 หรือ 12/3 เพิ่มตัวนำไฟฟ้าจำนวนเท่าใดสำหรับการติดตั้งพัดลม/ไฟ

สายเคเบิล 14/3 หรือ 12/3 เพิ่มตัวนำหุ้มฉนวน 3 ตัวภายใต้ NEC 314.16(B)(1) ในรูปแบบพัดลม/ไฟ โดยทั่วไปจะเป็นพัดลมร้อน ร้อนเล็กน้อย และเป็นกลาง

พัดลมและสวิตช์ไฟแยกกันสองตัวเติมปริมาณเท่าใดใน 12 AWG?

แอกสวิตช์แยกกันสองตัวนับเป็นค่าเผื่อตัวนำสี่ตัวภายใต้ NEC 314.16(B)(4) บน 12 AWG ซึ่งเท่ากับ 4 x 2.25 = 9.00 ลูกบาศก์นิ้วก่อนที่คุณจะนับตัวนำวงจรย่อยจริง

ตัวรับสัญญาณรีโมทสำหรับพัดลมเพดานเปลี่ยนกล่องได้หรือไม่

พวกเขาไม่ได้สร้างตัวคูณ NEC 314.16 พิเศษด้วยตัวเอง แต่มักจะเปลี่ยนรูปแบบการเดินสายไฟ คำแนะนำของผู้ผลิต และพื้นที่ใช้งานจริงที่จำเป็นใต้หลังคา นั่นคือเหตุผลว่าทำไมกล่องที่มีความลึกและการจัดการตัวนำที่สะอาดยิ่งขึ้นจึงมีความสำคัญมากขึ้น

เหตุใดกล่องสวิตช์พัดลมเพดานจึงทำงานล้มเหลวบ่อยกว่ากล่องติดเพดาน

เนื่องจากกล่องติดผนังมักจะมีน้ำหนักที่เผื่ออุปกรณ์ไว้ การควบคุมพัดลม/ไฟแบบสองแก๊งบน 12 AWG สามารถเข้าถึง 22.50 ลูกบาศก์นิ้วได้อย่างรวดเร็ว แม้ว่ากล่องปลั๊กไฟบนเพดานจะดูแออัดน้อยลงก็ตาม

นัก DIY ควรเลือกกล่องที่มีพัดลมขนาดเล็กที่สุดที่แทบจะไม่ผ่านหรือไม่

โดยปกติแล้วไม่ กล่องที่ตกลงมาที่ 16.00 หรือ 18.00 ลูกบาศก์นิ้วพอดีอาจจะถูกกฎหมาย แต่การติดตั้งพัดลมยังต้องมีการพับตัวนำที่ใช้งานได้ พื้นที่ให้บริการ และความยาวตัวนำที่ว่างเพียงพอภายใต้ NEC 300.14