คู่มือการเติมกล่องสวิตช์หลายแก๊ง

|ใช้คู่มือนี้เพื่อกำหนดขนาดกล่องสวิตช์ 2 แก๊งและ 3 แก๊งพร้อมการคำนวณปริมาตร NEC จริง การวางแผนเป็นกลางสำหรับสวิตช์อัจฉริยะ และตัวเลือกกล่องที่ใช้งานได้จริงสำหรับช่างไฟฟ้า วิศวกร และช่าง DIY

เหตุใดกล่องสวิตช์แบบหลายแก๊งจึงหมดห้องอย่างรวดเร็ว

กล่องสวิตช์แบบ 2 แก๊งหรือ 3 แก๊งสามารถดูกว้างเพียงพอและยังคงล้มเหลวในการคณิตเมื่อป้อนตัวนำ สวิตช์ขา นักเดินทาง ตัวกลาง กราวด์อุปกรณ์ แคลมป์ภายใน และแอกของอุปกรณ์หลายตัวถูกนับ NEC 314.16(B)(4) คือกฎที่ผู้คนมองข้ามบ่อยที่สุด เนื่องจากสวิตช์หรือแอกหรี่ไฟทุกตัวจะนับเป็นค่าเผื่อตัวนำสองตัวโดยอิงจากตัวนำที่เชื่อมต่อที่ใหญ่ที่สุด

สำหรับช่างไฟฟ้า ปัญหาภาคสนามมักจะไม่ใช่สายไฟเพิ่มเติมเพียงเส้นเดียว แต่เป็นการรวมกันของตัวนำและอุปกรณ์ที่ลึกกว่าในช่องเดียว สำหรับวิศวกรและนักปรับปรุงแบบ DIY บทเรียนจะเหมือนกัน: ข้อกำหนดที่เป็นกลางของสวิตช์อัจฉริยะ ตัวหรี่ไฟ และเลย์เอาต์ 3 ทางที่หนาแน่น ทำให้คณิตศาสตร์แบบเติมกล่องและพื้นที่ทำงานเชิงปฏิบัติมีความสำคัญในเวลาเดียวกัน

กฎด่วนที่เปลี่ยนการเติมกล่องหลายแก๊ง

แอกของอุปกรณ์แต่ละอันนับเป็นค่าเผื่อตัวนำสองตัว

ภายใต้ NEC 314.16(B)(4) สวิตช์ ตัวหรี่ไฟ ตัวจับเวลา หรือระบบควบคุมอัจฉริยะทุกตัวที่ติดตั้งบนแอกจะเพิ่มค่าเผื่อตัวนำสองตัวโดยอิงตามตัวนำที่ใหญ่ที่สุดที่เชื่อมต่อกับแอกนั้น กล่อง 2 ช่องที่มีอุปกรณ์สองชิ้นจะเพิ่มค่าเผื่อสี่ครั้งก่อนที่คุณจะนับแคลมป์ตัวเดียว

ตัวนำและนักเดินทางที่ป้อนผ่านจะรวมกันเร็วกว่าที่ผู้คนคาดหวัง

NEC 314.16(B)(1) นับตัวนำฉนวนแต่ละตัวที่เข้าไปในกล่องและต่อหรือต่อปลายที่นั่น ในสถานที่ที่มีหลายแก๊ง สายเคเบิลป้อน สายเคเบิลโหลด และสายเคเบิล 3 ทางหรือพัดลมหนึ่งเส้นสามารถดันจำนวนตัวนำฉนวนให้เป็นเลขสองหลักได้อย่างรวดเร็ว

เหตุทั้งหมดนับเป็นค่าเผื่อทั้งหมดหนึ่งรายการ

NEC 314.16(B)(5) นับตัวนำการต่อลงดินของอุปกรณ์ทั้งหมดรวมกันเป็นค่าเผื่อตัวนำหนึ่งค่าโดยพิจารณาจากตัวนำการต่อลงดินที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน นั่นช่วยได้ แต่ไม่ได้ยกเลิกการนับอุปกรณ์หนักในกล่องที่แออัด

|ที่หนีบภายในยังคงใช้ปริมาตร

หากกล่องมีแคลมป์รัดสายภายใน NEC 314.16(B)(2) จะเพิ่มค่าเผื่อตัวนำหนึ่งค่าตามตัวนำที่ใหญ่ที่สุดในกล่อง ในกล่องปรับปรุงใหม่ที่มี 2 แก๊งค์ ค่าเผื่อเพิ่มเติมเพียงรายการเดียวมักจะเป็นความแตกต่างระหว่างถูกกฎหมายและเติมเกิน

ระบบควบคุมอัจฉริยะเปลี่ยนการวางแผนกล่องแม้ว่าจำนวนทางกฎหมายจะเท่าเดิมก็ตาม

NEC 404.2(C) มักหมายความว่าต้องมีความเป็นกลางอยู่ในกล่องสวิตช์ และอุปกรณ์อัจฉริยะมักจะอยู่ลึกกว่าตัวสลับมาตรฐาน แม้ว่าผมเปียจะไม่เพิ่มปริมาณการเติมกล่องตามกฎหมาย แต่ตัวอุปกรณ์ทางกายภาพยังคงทำให้กล่องที่ถูกกฎหมายแทบจะไม่เป็นทางเลือกในโลกแห่งความเป็นจริง

สถานการณ์กล่องสวิตช์หลายแก๊งทั่วไป

ตัวอย่างเหล่านี้ใช้ค่าเผื่อตัวนำทั่วไปของ NEC Table 314.16(B): 14 AWG = 2.00 ลูกบาศก์นิ้ว และ 12 AWG = 2.25 ลูกบาศก์นิ้ว ตัวเลือกกล่องที่แนะนำนั้นมีเจตนาอนุรักษ์มากกว่าขั้นต่ำตามกฎหมาย เนื่องจากสวิตช์หรี่ไฟ อุปกรณ์อัจฉริยะ และการเข้าถึงแบบตัดแต่งล้วนต้องการห้องทำงานจริง

สถานการณ์สมมติ	การเทียบเท่าตัวนำ	ปริมาณที่ต้องการ	ตัวเลือกกล่องอเนกประสงค์	หมายเหตุภาคสนาม
กล่องโถงทางเดิน 2 แก๊งพร้อมฟีด 14/2 หนึ่งอัน ขาสวิตช์ 14/2 หนึ่งอัน กราวด์ทั้งหมด และแอกอุปกรณ์สองตัว	9 เทียบเท่าที่ 14 AWG	18.00 cu.in.	เลือกอย่างน้อย 20 ลูกบาศก์นิ้ว กล่องแทนที่จะหยุดที่ 18.0 ลูกบาศก์นิ้ว ขั้นต่ำ	ตัวนำหุ้มฉนวน 4 เส้น + ค่าเผื่อพื้นดิน 1 ค่า + ค่าเผื่อแอก 4 อัน = 9 ที่ 2.00 ลูกบาศก์เมตร ขั้นต่ำตามกฎหมายคือ 18.00 ลบ.ม.
โครงร่าง 14 AWG 2 แก๊งค์แบบเดียวกันพร้อมแคลมป์ภายในอันเดียว	10 เทียบเท่าที่ 14 AWG	20.00 cu.in.	22 ลูกบาศก์นิ้ว หรือกล่องที่ลึกกว่าจะทำให้ตัวนำพับได้สะอาดขึ้นและมีระยะห่างจากตัวหรี่ไฟ	แคลมป์ภายในบวกค่าเผื่อ 14 AWG อีกหนึ่งค่า ดังนั้น 10 x 2.00 = 20.00 ลูกบาศก์นิ้ว แคลมป์สามารถลบระยะขอบทั้งหมดในกล่องงานเก่าแบบตื้นได้
ชุดปรับปรุงสวิตช์อัจฉริยะ 2 แก๊งพร้อมฟีด 12/2 หนึ่งอัน โหลด 12/2 หนึ่งอัน กราวด์ แคลมป์ภายในหนึ่งตัว และแอกอุปกรณ์สองตัว	10 เทียบเท่าที่ 12 AWG	22.50 cu.in.	ใช้ขนาด 24 คิว หรือกล่องที่ใหญ่กว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุปกรณ์ทั้งสองมีการควบคุมอัจฉริยะ	ตัวนำหุ้มฉนวน 4 เส้น + ค่าเผื่อดิน 1 ค่า + ค่าเผื่อแคลมป์ 1 ค่า + ค่าเผื่อแอก 4 อัน = 10 ที่ 2.25 ลูกบาศก์นิ้ว ขั้นต่ำครั้งละ 22.50 ลบ.ม.
กล่องควบคุมไฟพัดลม 12 AWG 3 แก๊งพร้อมฟีดเดียว, สายเคเบิล 12/3 หนึ่งเส้น, สายเคเบิลโหลด 12/2 หนึ่งเส้น, กราวด์, แคลมป์หนึ่งอัน และแอกอุปกรณ์สามอัน	15 เทียบเท่าที่ 12 AWG	33.75 cu.in.	ย้ายไปที่ 34 ลูกบาศก์นิ้ว หรือกล่องที่มีความลึกพิเศษขนาดใหญ่กว่าก่อนที่จะเพิ่มตัวจับเวลาอัจฉริยะหรือตัวหรี่ไฟขนาดใหญ่	ตัวนำหุ้มฉนวน 7 เส้น + ค่าเผื่อดิน 1 ค่า + ค่าเผื่อแคลมป์ 1 ค่า + ค่าเผื่อแอก 6 ตัว = 15 ที่ 2.25 ลูกบาศก์นิ้ว ปริมาตรที่ต้องการคือ 33.75 ลูกบาศก์นิ้ว
กล่องลงจอด 3 ทาง 14 AWG 3 แก๊งพร้อมฟีด 14/2 หนึ่งเส้น, สายเคเบิลเดินทาง 14/3 สองเส้น, สายเคเบิลโหลด 14/2 หนึ่งเส้น, กราวด์ และแอกอุปกรณ์สามอัน	17 เทียบเท่าที่ 14 AWG	34.00 cu.in.	เลี้ยง 34 ลูกบาศก์นิ้ว เป็นพื้นและขยายใหญ่ขึ้นหากมีการวางแผนอุปกรณ์อัจฉริยะ 3 ทางหรือสวิตช์หรี่ไฟแบบลึก	ตัวนำหุ้มฉนวน 10 เส้น + ค่าเผื่อพื้นดิน 1 ค่า + ค่าเผื่อแอก 6 อัน = 17 ที่ 2.00 ลูกบาศก์นิ้ว ขั้นต่ำตามกฎหมายคือ 34.00 ลบ.ม.

ตัวอย่างการทำงานที่มีตัวเลขเฉพาะ

ตัวอย่างที่ 1: กล่องสวิตช์โถงทางเดิน 14 AWG แบบ 2 แก๊ง

สมมติว่าฟีด 14/2 หนึ่งฟีดเข้าสู่กล่อง 2 แก๊งค์ และสายเคเบิล 14/2 หนึ่งเส้นหลุดออกไปสำหรับโหลดไฟส่องสว่างแบบสวิตช์ กล่องผ่านกระดาษ แต่ 20 ลูกบาศก์นิ้ว นั่นทำให้ตัวนำ AWG 14 หุ้มฉนวนสี่ตัว หรือ 22 ลูกบาศก์นิ้ว เพิ่มค่าเผื่อหนึ่งค่าสำหรับพื้นที่ทั้งหมด และค่าเผื่อสี่ค่าสำหรับแอกอุปกรณ์ทั้งสอง box มักจะเป็นตัวเลือกฟิลด์ที่ดีกว่าจำนวนเทียบเท่าทั้งหมด = 9 ต้องเติมกล่อง = 9 x 2.00 = 18.00 ลูกบาศก์นิ้ว 18 ลูกบาศก์นิ้ว

ตัวอย่างที่ 2: เลย์เอาต์ 2 แก๊งเดียวกันที่อัปเกรดเป็น 12 AWG

คงค่าเทียบเท่าตัวนำ 9 ตัวเดิมไว้ แต่เปลี่ยนตัวนำเป็น 12 AWG ซึ่งใช้ 2.25 ลูกบาศก์นิ้ว ต่อค่าเผื่อจาก NEC Table 314.16(B) ปริมาตรที่ต้องการคือ 9 x 2.25 = 20.25 ลูกบาศก์นิ้ว นั่นหมายความว่ากล่องที่ถูกกฎหมายที่ 14 AWG จะไม่ถูกกฎหมายอีกต่อไปหลังจากการเพิ่มขนาด แม้กระทั่งก่อนที่คุณจะพิจารณาสวิตช์หรี่ไฟที่ลึกลงไปหรือตัวสวิตช์อัจฉริยะก็ตาม

ตัวอย่างที่ 3: ชุดติดตั้งเพิ่มระบบควบคุมอัจฉริยะ 3 แก๊งใน 12 AWG

กล่อง 3 แก๊งพร้อมฟีด 12/2 หนึ่งเส้น สายเคเบิล 12/3 หนึ่งเส้นสำหรับคอมโบไฟพัดลม โหลด 12/2 เป็นต้นไปหนึ่งอัน แคลมป์ภายในหนึ่งตัว กราวด์ทั้งหมด และอุปกรณ์สามแอก รวมเป็นตัวนำ 15 เท่า ที่ 2.25 ลบ.ม. แต่ละตู้มีปริมาตรขั้นต่ำ 33.75 ลูกบาศก์นิ้ว นี่คือจุดที่ช่างไฟฟ้าเลิกเชื่อใจกล่องพลาสติกหลายชั้นตื้นๆ และย้ายไปใช้กล่องโลหะที่มีความลึกเป็นพิเศษหรือกล่องที่มีปริมาณสูงอื่นๆ ที่ระบุไว้

โค้ดและบริบทมาตรฐาน

กล่องสวิตช์แบบหลายแก๊งตั้งอยู่ที่จุดตัดของกฎการนับตัวนำ กฎการวางแผนที่เป็นกลาง และความลึกของอุปกรณ์จริง ข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้ให้ข้อมูลพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ก่อนที่คุณจะตรวจสอบวงจรโค้ดและคำแนะนำของผู้ผลิตที่ใช้ในโปรเจ็กต์ของคุณ

ภาพรวมของ NEC: เริ่มต้นที่นี่เพื่อดูโครงสร้าง National Electrical Code จากนั้นตรวจสอบข้อความที่ปรับใช้สำหรับ NEC 314.16, NEC 404.2(C) และการแก้ไขในท้องถิ่นใดๆ
สวิตช์ไฟ: ข้อมูลพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ในการอธิบายเลย์เอาต์แบบเสาเดี่ยว หลายทาง และอุปกรณ์ควบคุมให้ผู้ฝึกหัดหรือลูกค้า DIY ทราบ
หรี่: บริบทที่เป็นประโยชน์เมื่อส่วนควบคุมที่ลึกกว่าและรูปทรงแผงระบายความร้อนทำให้กล่องที่แทบจะไม่ถูกกฎหมายตัดออกไม่สะดวก
IEC 60364: โปรเจ็กต์ IEC ไม่ได้ใช้เลขคณิตลูกบาศก์นิ้วของ NEC แต่บทเรียนการวางแผนตู้จะเหมือนกัน นั่นคือ จำนวนตัวนำ ความพร้อมใช้งานที่เป็นกลาง และความลึกของอุปกรณ์ ล้วนต้องการพื้นที่

คำถามที่พบบ่อย

สวิตช์สองตัวเพิ่มค่าเผื่อการเติมในกล่องได้กี่กล่องในกล่อง 2 แก๊ง

ภายใต้ NEC 314.16(B)(4) แอกของอุปกรณ์แต่ละอันจะนับเป็นค่าเผื่อตัวนำสองตัวโดยพิจารณาจากตัวนำที่เชื่อมต่อที่ใหญ่ที่สุด สวิตช์สองตัวจึงเพิ่มค่าเผื่อทั้งหมดสี่ตัว สำหรับตัวนำ AWG 12 ตัว เพียงอย่างเดียวคือ 4 x 2.25 = 9.00 ลูกบาศก์นิ้ว

สวิตช์อัจฉริยะจะเพิ่มการเติมกล่องตามกฎหมายเสมอหรือไม่

ไม่อัตโนมัติเพราะอุปกรณ์อัจฉริยะ จำนวนทางกฎหมายจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีตัวนำหุ้มฉนวนเพิ่มเติม ต้องมีความเป็นกลาง หรือแคลมป์ภายใน แต่อุปกรณ์อัจฉริยะมักจะอยู่ลึกกว่า ดังนั้นกล่องที่แทบจะไม่ผ่านหมายเลข NEC จึงยังเป็นตัวเลือกการติดตั้งที่ไม่ดี

ผมเปียนับรวมอยู่ในกล่องสวิตช์หลายแก๊งหรือไม่

ผมเปียที่มีต้นกำเนิดและสิ้นสุดในกล่องเดียวกันมักจะไม่เพิ่มค่าเผื่อตัวนำภายใต้ NEC 314.16(B)(1) แต่ยังคงใช้พื้นที่ทางกายภาพ ตัวนำสายดินของอุปกรณ์จะถูกนับรวมกันหนึ่งครั้งภายใต้ NEC 314.16(B)(5)

เมื่อใดที่ฉันควรย้ายไปที่กล่องหลายแก๊งที่ลึกกว่าหรือสูงกว่า?

เลื่อนขึ้นเมื่อกล่องอยู่ใกล้ 20.25 ลูกบาศก์นิ้ว ด้วย 12 AWG ในรูปแบบ 2 แก๊งค์ ใกล้ 30 ลูกบาศก์นิ้ว ในรูปแบบ 3 แก๊งค์ หรือเมื่อใดก็ตามที่สวิตช์หรี่ไฟอัจฉริยะ ตัวจับเวลา หรืออุปกรณ์ 3 ทางทำให้การพับตัวนำทำได้ยาก ในทางปฏิบัติ ความลึกพิเศษจะป้องกันไม่ให้เกิดการทำงานซ้ำ แม้ว่าข้อกำหนดขั้นต่ำทางกฎหมายจะผ่านทางเทคนิคไปแล้วก็ตาม

IEC ใช้วิธีการเติมกล่องแบบเดียวกันสำหรับกล่องสวิตช์แบบหลายแก๊งหรือไม่

เลขที่ IEC 60364 ไม่ได้ใช้วิธีการเผื่อ NEC 314.16 ลูกบาศก์นิ้ว แต่หลักการทางวิศวกรรมคล้ายกัน: มีตัวนำมากขึ้น อุปกรณ์ที่ลึกกว่า และความเป็นกลางที่ต้องการ หมายความว่าตู้ต้องจัดให้มีการโค้งงอ การสิ้นสุด การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาที่ปลอดภัย

ทำเครื่องหมายที่ช่องก่อนตัดออก

หากตำแหน่งสวิตช์ 2 แก๊งหรือ 3 แก๊งใกล้ถึงขีดจำกัด ให้นับจำนวนตัวนำที่แน่นอนก่อนที่คุณจะปิดผนัง เครื่องคิดเลข แผนภูมิการเติมกล่อง แผนภูมิเส้นลวด และข้อมูลอ้างอิงของ NEC ช่วยให้คุณตรวจสอบทั้งขั้นต่ำตามกฎหมายและตัวเลือกกล่องที่ใช้งานได้จริง

Box Fill Calculator · Box Fill Chart · Wire Gauge Chart · NEC Code Reference