Электрические установки в коммерческих, промышленных и жилых условиях полагаются на двух невоспетых героев системы дорожек: трубопроводы и тяговые коробки. В то время как провода экранируют провода от физического повреждения, влаги и химического воздействия, тяговые коробки обеспечивают стратегические точки доступа, которые делают возможным тягу провода, сращивание и будущие обновления, не разрушая стены. Получение размеров, размещения и деталей установки в соответствии с Национальным электрическим кодексом (NEC) отделяет профессиональную, длительную работу от нарушения кода, ожидающего, чтобы произойти. Это расширенное руководство выходит за рамки основ, предлагая реальные примеры, конкретные ссылки на код и лучшие практики, которые должен знать каждый электрик и инженер-электрик.

Что такое каналы? Более глубокий взгляд на электрические трассы

Провода - это трубчатые дорожки, предназначенные для уплотнения и защиты электрических проводников. Они предотвращают истирание изоляции, защищают от удара и не допускают попадания воды, грязи и агрессивных химических веществ. Провода также позволяют втягивать, удалять или заменять провода без открывания стен - огромное преимущество для работ по техническому обслуживанию и реконструкции. NEC предписывает защиту трубопроводов для всех проводов в открытых местах, подземных установках и многих коммерческих помещениях.

Виды кондуитных материалов

Выбранный вами материал напрямую влияет на стоимость установки, долговечность и соответствие коду. Вот наиболее распространенные типы:

  • Ригидный металлический канал (RMC) — толстостенная сталь или алюминий с резьбовыми муфтами. Он обеспечивает наивысшую физическую защиту и характерен для промышленных предприятий, подстанций и районов, подверженных сильному воздействию. Согласно таблице NEC 344.30, RMC должен поддерживаться каждые 10 футов для размера 1⁄2 дюйма и каждые 14 футов для больших размеров.
  • Промежуточный металлопровод (IMC) — Мягче, чем RMC, но все еще сильный, IMC является экономически эффективным выбором для коммерческих зданий. Он использует ту же фитинги, что и RMC, и имеет одинаковые интервалы поддержки на таблицу NEC 342.30.
  • Электротехнические металлические трубы (EMT) — тонкостенная сталь или алюминий, которые легко изгибаются и устанавливаются. EMT допускается в помещении в сухих местах и в некоторых влажных местах, если они должным образом герметизированы. Опорные элементы должны размещаться каждые 10 футов для всех торговых размеров (NEC 358.30).
  • ПВХ (поливинилхлорид) — Неметаллический, коррозионностойкий и наименее дорогой вариант. Расписание 40 ПВХ является общим для подземных пробегов; Расписание 80 обеспечивает более толстые стенки для более высокой ударопрочности. ПВХ расширяется и значительно сжимается с температурой — для пробегов более 100 футов требуются арматурные детали расширения или там, где экстремальные температуры превышают 30 °F.
  • Гибкий металлический трубопровод (FMC) — гибкий спирально-раненый металлический шланг, используемый для окончательного соединения с двигателями, трансформаторами или оборудованием, которое вибрирует. Максимальная длина допускается в большинстве применений 6 футов (NEC 348.30).
  • Жидкий гибкий металлический трубопровод (LFMC) — FMC с герметичной неметаллической курткой, используемой на открытом воздухе, во влажных местах и где вероятно воздействие масла или охлаждающей жидкости.
  • Ригидный ПВХ-провод (график 40/80) — Часто используется для непосредственного захоронения или бетонной оболочки. Правильно установленный ПВХ не корродирует, но он должен поддерживаться каждые 3 фута для 1⁄2-дюймового размера (график 40) или 5 футов для графика 80 на NEC 352.30.

Для получения подробных данных о производительности, обратитесь к Национальному электрическому кодексу (NFPA 70) и NEMA Стандарты .

Размер канала и наполнение мощности

Выбор правильного диаметра трубопровода не является догадкой. В таблицах главы 9 НЭК указывается максимальное количество проводников заданного размера, которые могут быть установлены в трубопроводе. Общие пределы:

  • Для трех и более проводников: заполняют ≤ 40% площади поперечного сечения трубопровода.
  • Для двух проводников: ≤ 31%.
  • Для одного проводника: ≤ 53%.

Эти проценты учитывают пространство, занимаемое изоляцией, и обеспечивают адекватную диссипацию тепла. Избыточный размер отходов и может затруднить поддержку; недостаточный размер приводит к повреждению изоляции во время вытягивания, чрезмерному накоплению тепла и нарушениям кода. Всегда проверяйте расчет заполнения с использованием применимой таблицы NEC (например, таблица 1, глава 9 и фактические размеры проводника из таблицы 5 или 5A). Для практического руководства журнал EC & M предлагает подробный калькулятор заполнения канала [[FLT: 1]].

Что такое тяговые коробки и боксы?

Коробки для тяги (также называемые коробками для проводки или соединительными коробками при использовании для сплайсов) представляют собой корпуса, установленные вдоль трубопровода, чтобы обеспечить рабочую точку для тянущего провода, изготовления сплайсов или изменения направления. Они превращают невозможное длинное прямое тягу в серию управляемых сегментов. Каждый тянущий ящик должен быть доступен без удаления конструкции здания, а его крышка должна быть съемной с помощью обычных инструментов.

Pull Boxes vs. Junction Boxes vs. Handholes (недоступная ссылка)

Хотя термины часто используются взаимозаменяемо, НЭК различает их:

  • Полный ящик — корпус, предназначенный исключительно для тянущих проводников. Сплайсинг внутри тянущего ящика не допускается, если он также не соответствует требованиям к объему соединительного ящика (NEC 314.16).
  • Коробка для соединения — корпус, в котором проводники сплайсированы или опущены. Он должен быть размером для размещения объема проводников, зажимов и устройств на NEC 314.16(A).
  • Забой — Замок более низкого качества (обычно бетон или полимер), используемый для подземного тягивания и окончаний кабеля. Замки должны соответствовать NEC 314.30, включая рейтинги прочности для пешеходных или транспортных нагрузок.

Понимание разницы имеет решающее значение для соответствия коду. Коробка, используемая как для вытягивания, так и для сплайсинга, должна удовлетворять как правилам вытягивания (NEC 314.28), так и правилам соединительной коробки (NEC 314.16).

Размеры коробок для тяги согласно коду NEC

Неправильно подобранные тяговые коробки вызывают ненужное разочарование, повреждение провода и сбои в проверке. Статья 314.28 NEC дает четкие минимальные размеры. Мы рассмотрим каждый сценарий с примерами.

Прямые тяги

Когда проводники входят в одну сторону коробки и выходят с противоположной стороны на одной оси, глубина коробки (расстояние между двумя входами в канал) должна быть по крайней мере в восемь раз больше торгового размера самого большого канала, входящего в коробку. Для 2-дюймового канала: 8 × 2 = 16 дюймов минимальная длина. Это измеряется от стены, где трубопровод входит в противоположную стенку. Все другие размеры должны быть достаточно большими, чтобы позволить проводникам изгибаться без повреждений - как правило, не меньше диаметра канала плюс клиренс.

Угол и U-Pulls

Когда проводники поворачиваются на 90 градусов (угол тяги) или возвращаются на одну сторону (U-pull), действуют одновременно два правила:

  1. Расстояние до противоположной стены: Расстояние от входа в канал до противоположной стены коробки должно быть по крайней мере в шесть раз больше торгового размера самого большого канала [FLT: 3].
  2. Расстояние между входами в канал: Расстояние между входами в центр и центром между смежными входами в канал также должно быть не менее шести раз больше самого большого размера сделки.

Пример: тянущая коробка получает 3-дюймовый канал слева и должна выходить из верхней части (угловое тяговое усилие). Расстояние слева направо должно быть 6 × 3 = 18 дюймов. Вертикальное расстояние между двумя входами канала (от центра до центра) также должно быть 18 дюймов минимальным. Если вводятся несколько каналов разных размеров, всегда используйте самый большой размер сделки для всех расчетов.

Для подробных примеров кода и реальных сценариев статья EC Mag о размере шкивов включает пошаговые иллюстрации.

Роль тяговых коробок в длинных кабельных пробегах

Даже при правильном размере трубопровода, тянущий провод через длинные прямые пробеги создает трение, которое быстро складывается. Натяжение на медных проводниках не должно превышать 4500 фунтов на 1000 ккмиль и меньшие проводники (ICEA S-75-381). Чрезмерное напряжение может растягивать медь, уменьшать проводимость и создавать горячие точки, которые приводят к отказу. Коробки тяги разбивают пробег на сегменты, часто размещаемые на 100-200 футов для прямых пробегов или каждые 360 градусов полного изгиба (четыре 90 ° изгиба), когда существует несколько изгибов.

Коробки тяги также позволяют осуществлять сплайсинг в середине пути. Если одна катушка провода проходит коротко, установщики могут вытащить доступную длину, разрезать ее и сплайсировать внутри правильного размера соединительной коробки, которая также функционирует как тяговая коробка. Это экономит материал и позволяет избежать затрат на повторную работу всего трубопровода.

Установка лучших практик для каналов и тяговых коробок

Система, разработанная для десятилетий безаварийного обслуживания, зависит не только от размера. Следуйте этим проверенным на практике методам:

  • Интервалы поддержки на NEC — Металлические трубопроводы нуждаются в поддержке каждые 10 футов (RMC, IMC, EMT). ПВХ требует более близкого расстояния: каждые 3 фута для Списка 40, каждые 5 футов для Списка 80 (NEC 352.30). Используйте балки, вешалки для трапеции или бетонные якоря — никогда не поддерживайте другие каналы.
  • Заземление и сцепление — Все металлические дорожки должны быть скреплены с заземляющим проводником оборудования. Если используется ПВХ, внутри трубопровода должен быть проложен отдельный заземляющий проводник. При использовании концентрических выключателей или при входе металлического трубопровода в неметаллическую коробку требуются соединительные втулки.
  • Тюленьи фитинги во влажных местах — Когда трубопровод проходит из холодной среды (например, на открытом воздухе) в теплую, влажную внутреннюю часть, формы конденсации. Сухоукладочные фитинги или уплотнительные соединения (NEC 300.6) предотвращают накопление влаги внутри дорожки для бега.
  • Расширение фитингов для ПВХ — ПВХ расширяется примерно на 0,045 дюйма на 10 футов на 100 °F изменение температуры. 150-футовый пробег с изменением на 60 °F расширяется более чем на 4 дюйма. Расширение фитингов должно быть установлено с фиксированными интервалами, как правило, каждые 100 футов или в строительных расширениях.
  • Доступность — Коробки для тяги должны быть доступны без удаления какой-либо части здания. Обертки должны быть легко съёмными. Не закапывать ящики за гипсокартон, потолки или постоянные приспособления.
  • Изгибные радиусы — Используйте фабричные локти или изгибы, изготовленные на поле, с радиусом, который не превышает минимум NEC (обычно в 10 раз больше диаметра трубопровода для EMT, выше для RMC). Изогнутые или сплюснутые трубопроводы уменьшают пропускную способность провода и создают острые края, которые разрезают изоляцию.

Вопросы безопасности

Установка трубопровода и тягового ящика напрямую влияет на электробезопасность. Один надзор может привести к дуговым неисправностям, удару или пожару. Критические правила безопасности:

  • Оборудовать все цепи перед работой на или тянущих проводах. Проверить с помощью тестера напряжения.
  • Использовать тягу кабеля смазки — уменьшает трение и предотвращает разрыв изоляции.Выберите смазку, совместимую с типом изоляции проводника (например, XLPE, PVC).
  • Здесь для заполнения процентов — перенаселенность ловушки тепла. В стальном трубопроводе допустимая пропускная способность проводников должна быть обесценена на NEC Таблица 310.15(B)(16).
  • Безопасные тяговые крышки — Свободные крышки представляют опасность удара. Используйте винты или болты и убедитесь, что прокладки не повреждены для влажного расположения коробок.
  • Следуйте OSHA lockout/tagout (LOTO) — При работе над существующими установками используйте процедуры LOTO на 29 CFR 1910.147.

Обычные ошибки и как их избежать

  1. Негабаритные тяговые коробки — приводят к невозможному тягованию провода, повреждению изоляции и неудавшимся проверкам. Всегда используйте правило шести или восьми раз для самого большого трубопровода.
  2. Отсутствующие или рыхлые опоры — Провисают каналы, оказывая давление на муфты и вызывая связывание проводов. Используйте соответствующие вешалки и проверьте интервал.
  3. Слишком много изгибов на 90° — Каждый изгиб добавляет трение. Ограничьте общие изгибы до 360° между точками тяги. Используйте тяговые коробки или более крупные радиусные развертки (например, 45° изгибы) для уменьшения напряжения.
  4. Неправильный канал для окружающей среды — Стандартный ПВХ становится хрупким при воздействии УФ, если не имеет УФ-рейтинга. Используйте оцинкованную сталь или ПВХ с ингибиторами УФ для прямого солнечного света.
  5. Игнорирование натяжения натяжения — Превышение максимального натяжения натяжения изготовителя может растягивать медь, уменьшать поперечное сечение и вызывать горячие точки.Использовать кабельный монитор натяжения (динамометр) на длинных тягах.

Расширяйте свои знания

Чтобы оставаться в курсе изменений кода и передовых методов установки, эти ресурсы неоценимы:

  • Кодовый форум Майка Холта предлагает экспертные интерпретации требований NEC, включая размер тянущей коробки и заполнение трубопровода.
  • Международная ассоциация электрических инспекторов (IAEI) публикует подробные статьи и предлагает программы сертификации для инспекторов и дизайнеров.
  • OSHA Electrical Standards (29 CFR 1910.303) обеспечивают требования безопасности на рабочем месте для электрических установок, включая дорожки для гонок.

Заключение

Проводники и тяговые коробки не просто аксессуары - они являются инженерными компонентами, которые обеспечивают безопасность, упорядоченность и ремонтопригодность электрических систем в течение десятилетий. Правильный выбор материала, правильный размер в соответствии со статьей 314.28 NEC и тщательные методы установки, такие как адекватная поддержка, связывание и компенсация расширения, отделяют профессиональную работу от дорогостоящей ошибки. Независимо от того, разрабатываете ли вы новый промышленный завод или модернизируете жилую службу, вложение времени для применения этих основ уменьшит устранение неполадок, повысит надежность и защитит как оборудование, так и людей, которые зависят от него.