حاسبة حجم صندوق التوصيل

المقدمة

تعد حاسبة حجم صندوق التوصيل أداة أساسية للكهربيين والمقاولين وهواة الأعمال اليدوية الذين يحتاجون إلى تحديد الحجم المناسب لصناديق التوصيل الكهربائية وفقًا لمتطلبات الكود الكهربائي الوطني (NEC). يعتبر تحديد حجم صندوق التوصيل بشكل صحيح أمرًا حيويًا للسلامة الكهربائية، حيث يمكن أن تؤدي الصناديق الصغيرة جدًا إلى ارتفاع درجة الحرارة، وصعوبة إدارة الأسلاك، والانتهاكات المحتملة للقوانين. تبسط هذه الحاسبة عملية تحديد الحد الأدنى لحجم الصندوق المطلوب بناءً على عدد الأسلاك وقياسها، ومدخلات الأنابيب، وعوامل أخرى تؤثر على حجم الصندوق.

تعمل صناديق التوصيل كنقاط اتصال في الأنظمة الكهربائية، حيث تحتوي على وصلات الأسلاك وتوفر الحماية وسهولة الوصول. يحدد الكود الكهربائي الوطني الحد الأدنى لمتطلبات الحجم لصناديق التوصيل لضمان مساحة كافية لوصلات الأسلاك، ومنع ارتفاع درجة الحرارة، والسماح بالصيانة المستقبلية. تقوم حاسبتنا بأتمتة هذه الحسابات، مما يساعدك على اختيار الحجم الصحيح للصندوق لتطبيقك المحدد.

كيفية عمل تحديد حجم صندوق التوصيل

متطلبات NEC لتحديد حجم صندوق التوصيل

تحدد المادة 314 من الكود الكهربائي الوطني (NEC) متطلبات محددة لحساب الحد الأدنى للحجم المطلوب لصناديق التوصيل. يعتمد الحساب على العوامل التالية:

1. عدد الأسلاك وقياسها: يتطلب كل سلك يدخل الصندوق حجمًا محددًا بناءً على قياسه (حجم AWG).
2. أسلاك الأرض: تتطلب أسلاك الأرض حجمًا إضافيًا.
3. مدخلات الأنابيب: يتطلب كل مدخل أنبوب حجمًا إضافيًا.
4. حجم الأجهزة/المعدات: هناك حاجة لمساحة إضافية للأجهزة أو المعدات المثبتة في الصندوق.
5. المشابك: تتطلب المشابك الداخلية للأسلاك حجمًا إضافيًا.

متطلبات الحجم حسب قياس السلك

يحدد الكود الكهربائي الوطني الأحجام التالية لكل موصل بناءً على قياس السلك:

أحجام صناديق التوصيل القياسية

تشمل أحجام صناديق التوصيل الشائعة وحجمها التقريبي:

صيغة الحساب

الصيغة الأساسية لحساب الحد الأدنى لحجم صندوق التوصيل المطلوب هي:

$V = (N \times V_w) + V_d + V_c + V_s$

حيث:

• $V$ = الحجم الإجمالي المطلوب للصندوق (بوصة مكعبة)
• $N$ = عدد الموصلات (بما في ذلك أسلاك الأرض إذا كانت تنطبق)
• $V_w$ = حجم السماح لكل موصل بناءً على قياس السلك
• $V_d$ = حجم السماح للأجهزة/المعدات
• $V_c$ = حجم السماح لمدخلات الأنابيب
• $V_s$ = عامل الأمان (عادةً 25%)

تقوم حاسبتنا بتنفيذ هذه الصيغة مع واجهة سهلة الاستخدام، مما يسمح لك بسرعة تحديد الحجم المناسب لصندوق التوصيل لتطبيقك المحدد.

دليل خطوة بخطوة لاستخدام الحاسبة

1. أدخل عدد الأسلاك: أدخل العدد الإجمالي للموصلات الناقلة للتيار (لا تشمل أسلاك الأرض).

2. اختر قياس السلك: اختر الحجم المناسب من قائمة قياس الأسلاك الأمريكية (AWG). إذا كانت التثبيتات الخاصة بك تستخدم قياسات سلك متعددة، اختر الحجم الأكثر شيوعًا أو احسب بشكل منفصل لكل قياس.

3. أدخل عدد مدخلات الأنابيب: حدد عدد مدخلات الأنابيب التي ستتصل بصندوق التوصيل.

4. تضمين سلك الأرض (اختياري): تحقق من هذا المربع إذا كانت التثبيتات الخاصة بك تتضمن سلك أرض. ستضيف الحاسبة تلقائيًا حجم السماح المناسب.

5. عرض النتائج: ستعرض الحاسبة:

   • الحجم المطلوب للصندوق بالبوصات المكعبة
   • حجم الصندوق القياسي الموصى به الذي يلبي أو يتجاوز الحجم المطلوب

6. نسخ النتائج: انقر على زر "نسخ النتيجة" لنسخ نتائج الحساب إلى الحافظة الخاصة بك للرجوع إليها أو التوثيق.

تقوم الحاسبة تلقائيًا بتطبيق عامل أمان بنسبة 25% لضمان مساحة كافية لثني الأسلاك والتعديلات المستقبلية.

حالات الاستخدام

التركيبات الكهربائية السكنية

في البيئات السكنية، تُستخدم صناديق التوصيل عادةً لـ:

• اتصالات مصابيح الإضاءة: عند توصيل مصابيح السقف أو الجدار بأسلاك المنزل
• إضافات المآخذ: عند تمديد الدوائر لإضافة مآخذ جديدة
• تركيب المفاتيح: لتوصيل الأسلاك خلف المفاتيح
• تركيبات مروحة السقف: عند استبدال مصباح بتركيب مروحة سقف تتطلب أسلاك إضافية

مثال: يقوم مالك المنزل بتركيب مصباح سقف جديد يتطلب توصيل 4 أسلاك قياس 12 بالإضافة إلى سلك أرض، مع 2 مدخل أنبوب. ستحدد الحاسبة أن صندوق 4×2-1/8 (18 بوصة مكعبة) سيكون كافيًا.

المشاريع الكهربائية التجارية

تتضمن التطبيقات التجارية غالبًا سيناريوهات أسلاك أكثر تعقيدًا:

• أنظمة إضاءة المكاتب: توصيل دوائر الإضاءة المتعددة مع أسلاك التحكم
• توزيع الطاقة في مراكز البيانات: صناديق التوصيل لتوزيع الطاقة على رفوف الخوادم
• أنظمة التحكم في HVAC: احتواء اتصالات أسلاك التحكم في درجة الحرارة
• تركيبات أنظمة الأمان: توصيل أسلاك الطاقة والإشارة لأجهزة الأمان

مثال: يقوم كهربائي بتركيب إضاءة مكتبية يحتاج إلى توصيل 8 أسلاك قياس 10 مع سلك أرض و3 مدخلات أنابيب. ستوصي الحاسبة بصندوق 4×4×2-1/8 (30.3 بوصة مكعبة).

التطبيقات الصناعية

تتطلب البيئات الصناعية عادةً صناديق توصيل أكبر بسبب:

• أسلاك ذات قياسات أعلى: غالبًا ما تستخدم المعدات الصناعية أسلاكًا ذات قياسات أكبر
• دوائر أكثر تعقيدًا: قد تحتاج دوائر متعددة إلى الانضمام في صندوق واحد
• اعتبارات بيئية قاسية: قد تكون هناك حاجة لمساحة إضافية للوصلات المحكمة
• حماية من الاهتزاز: مساحة إضافية لتأمين الأسلاك ضد اهتزاز المعدات

مثال: يقوم كهربائي صناعي بتوصيل أسلاك التحكم في المحرك مع 6 أسلاك قياس 8، وسلك أرض، و2 مدخل أنبوب سيحتاج إلى صندوق 4×4×3-1/2 (49.5 بوصة مكعبة).

مشاريع DIY الكهربائية

يمكن أن يستفيد عشاق الأعمال اليدوية من تحديد حجم صندوق التوصيل بشكل صحيح لـ:

• أسلاك ورشة العمل: إضافة مآخذ أو إضاءة إلى ورشة العمل المنزلية
• ترقيات كهربائية للمرآب: تركيب دوائر جديدة لأدوات الطاقة
• إضاءة خارجية: توصيل صناديق توصيل مقاومة للعوامل الجوية لإضاءة المناظر الطبيعية
• أتمتة المنزل: احتواء الاتصالات للأسلاك الذكية

مثال: يقوم هاوٍ بإضافة إضاءة لورشة العمل يحتاج إلى توصيل 3 أسلاك قياس 14 مع سلك أرض ومدخل أنبوب واحد. ستقترح الحاسبة صندوق 4×1-1/2 (12.5 بوصة مكعبة).

بدائل صناديق التوصيل القياسية

بينما تركز هذه الحاسبة على صناديق التوصيل القياسية، هناك بدائل لتطبيقات محددة:

1. الصناديق المثبتة على السطح: تُستخدم عندما يكون الوصول إلى تجاويف الجدران محدودًا
2. الصناديق المقاومة للعوامل الجوية: مطلوبة للتركيبات الخارجية
3. صناديق الأرضية: تُستخدم للتوصيلات في الأرضيات الخرسانية
4. الصناديق المصبوبة: تُستخدم في البيئات الصناعية حيث تكون المتانة ضرورية
5. الصناديق المقاومة للانفجار: مطلوبة في المواقع الخطرة التي تحتوي على غازات أو غبار قابل للاشتعال

لكل بديل متطلبات حجم خاصة به، وغالبًا ما تكون أكثر صرامة من صناديق التوصيل القياسية.

تاريخ متطلبات تحديد حجم صناديق التوصيل

تعكس تطورات متطلبات تحديد حجم صناديق التوصيل تطور معايير السلامة الكهربائية:

التركيبات الكهربائية المبكرة (أواخر القرن التاسع عشر)

في الأيام الأولى للتركيبات الكهربائية، لم تكن هناك متطلبات موحدة لصناديق التوصيل. كانت الوصلات تُجرى غالبًا في صناديق خشبية أو حتى مكشوفة، مما أدى إلى العديد من الحرائق والمخاطر الأمنية.

أول كود كهربائي وطني (1897)

تم نشر أول كود كهربائي وطني في عام 1897، مما أنشأ معايير السلامة الأساسية للتركيبات الكهربائية. ومع ذلك، كانت متطلبات حجم صناديق التوصيل محدودة.

إدخال متطلبات الحجم (العشرينات والثلاثينيات)

مع تعقيد الأنظمة الكهربائية، أصبح من الواضح الحاجة إلى تحديد حجم صناديق التوصيل الموحدة. كانت متطلبات الحجم المبكرة بسيطة وكانت تعتمد بشكل أساسي على الحجم الفيزيائي لوصلات الأسلاك.

متطلبات NEC الحديثة (الخمسينيات - الحاضر)

بدأت النهج الحديث لتحديد حجم صناديق التوصيل، القائم على عدد الأسلاك، القياس، والعوامل الأخرى، في التبلور في الخمسينيات. استمر الكود الكهربائي الوطني في تحسين هذه المتطلبات مع كل مراجعة للكود، عادةً كل ثلاث سنوات.

التطورات الأخيرة

تناولت التحديثات الأخيرة للكود الكهربائي الوطني تحديات جديدة مثل:

• متطلبات الأسلاك ذات الجهد المنخفض والبيانات
• الترتيبات لتكنولوجيا المنازل الذكية
• تدابير السلامة المعززة للتطبيقات عالية الطاقة
• متطلبات الوصول للصيانة والتفتيش

تمثل متطلبات تحديد حجم صناديق التوصيل اليوم عقودًا من خبرة السلامة، وهي مصممة لمنع المخاطر الكهربائية مع ضمان موثوقية النظام.

الأسئلة الشائعة

ما هو صندوق التوصيل؟

صندوق التوصيل هو حاوية تحتوي على وصلات كهربائية، تحمي وصلات الأسلاك من التلف والرطوبة والاتصال العرضي. توفر صناديق التوصيل موقعًا آمنًا وسهل الوصول لتوصيل الأسلاك الكهربائية، وهي مطلوبة بموجب القوانين الكهربائية لمعظم وصلات الأسلاك.

لماذا يعد تحديد حجم صندوق التوصيل بشكل صحيح أمرًا مهمًا؟

يعتبر تحديد حجم صندوق التوصيل بشكل صحيح أمرًا حيويًا لعدة أسباب:

• السلامة: يمنع ارتفاع درجة الحرارة بسبب الأسلاك المزدحمة
• الامتثال للقوانين: يفي بمتطلبات NEC للتركيبات الكهربائية
• سهولة التركيب: يوفر مساحة كافية لثني الأسلاك والاتصالات
• الصيانة المستقبلية: يسمح بالوصول للإصلاحات أو التعديلات
• حماية الأسلاك: يمنع تلف عزل الأسلاك بسبب الظروف الضيقة

هل يمكنني استخدام صندوق توصيل أكبر من المطلوب؟

نعم، يمكنك دائمًا استخدام صندوق توصيل أكبر من الحجم الأدنى المطلوب. في الواقع، يُوصى غالبًا باختيار صندوق أكبر قليلاً من الحد الأدنى المطلوب للسماح بتركيب أسهل وتعديلات مستقبلية. ومع ذلك، قد تكون هناك قيود على المساحة أو اعتبارات جمالية تجعل استخدام الحجم الأدنى المقبول مفضلًا في بعض الحالات.

ماذا يحدث إذا استخدمت صندوق توصيل صغير جدًا؟

يمكن أن يؤدي استخدام صندوق توصيل صغير جدًا إلى عدة مشاكل:

• انتهاكات للقوانين: قد تفشل التركيبات في الفحص
• ارتفاع درجة الحرارة: يمكن أن تولد الأسلاك المزدحمة حرارة زائدة
• تلف العزل: يمكن أن تتلف الانحناءات الضيقة عزل الأسلاك
• تركيب صعب: عدم وجود مساحة كافية لإجراء الاتصالات بشكل صحيح
• مخاطر السلامة: زيادة خطر حدوث دوائر قصيرة وحرائق

كيف أحسب حجم الصندوق لأسلاك ذات قياسات مختلطة؟

عند العمل بأسلاك ذات قياسات مختلطة، يجب عليك حساب متطلبات الحجم لكل قياس بشكل منفصل:

1. احسب عدد الأسلاك لكل قياس
2. اضرب في متطلبات الحجم لذلك القياس
3. اجمع الأحجام لجميع قياسات الأسلاك
4. أضف حجمًا إضافيًا لأسلاك الأرض، ومدخلات الأنابيب، وما إلى ذلك
5. طبق عامل الأمان

تم تصميم حاسبتنا لحالات حيث تكون جميع الأسلاك بنفس القياس. بالنسبة للتركيبات ذات القياسات المختلطة، قد تحتاج إلى إجراء حسابات متعددة أو استخدام أكبر قياس للحصول على تقدير محافظ.

هل أحتاج إلى تضمين الأسلاك ذات الجهد المنخفض في الحساب؟

وفقًا لـ NEC، يجب عدم تشغيل الأسلاك ذات الجهد المنخفض (مثل أسلاك جرس الباب، أو منظمات الحرارة، أو كابلات البيانات) في نفس صندوق التوصيل مع الأسلاك ذات الجهد العالي إلا إذا كانت مفصولة بواسطة حاجز. إذا كان لديك صندوق مخصص للأسلاك ذات الجهد المنخفض، قد تنطبق قواعد حجم مختلفة بناءً على التطبيق المحدد والقوانين المحلية.

كيف تؤثر أشكال صناديق التوصيل المختلفة على الحساب؟

لا تؤثر شكل صندوق التوصيل (مربع، مستطيل، ثماني الأضلاع، إلخ) بشكل مباشر على حساب الحجم. ما يهم هو الحجم الداخلي الإجمالي بالبوصات المكعبة. ومع ذلك، قد تكون الأشكال المختلفة أكثر ملاءمة لتطبيقات محددة:

• الصناديق المربعة: جيدة لمدخلات الأنابيب المتعددة
• الصناديق المستطيلة: تُستخدم غالبًا للمفاتيح والمآخذ
• الصناديق الثمانية الأضلاع: شائعة الاستخدام لمصابيح الإضاءة
• الصناديق العميقة: توفر مساحة إضافية لقياسات الأسلاك الأكبر

هل تختلف متطلبات صناديق التوصيل في دول أخرى؟

نعم، تختلف متطلبات صناديق التوصيل حسب البلد. بينما تعتبر مبادئ توفير مساحة كافية لوصلات الأسلاك عالمية، تختلف المتطلبات المحددة:

• كندا: يحتوي الكود الكهربائي الكندي (CEC) على متطلبات مشابهة ولكن ليست متطابقة مع NEC
• المملكة المتحدة: تحدد المعايير البريطانية (BS 7671) متطلبات مختلفة لصناديق التوصيل
• أستراليا/نيوزيلندا: يحتوي AS/NZS 3000 على مواصفاته الخاصة
• الاتحاد الأوروبي: توفر معايير IEC إرشادات تتبعها العديد من دول الاتحاد الأوروبي

تستند هذه الحاسبة إلى متطلبات NEC المستخدمة في الولايات المتحدة.

كم مرة تتغير متطلبات حجم صناديق التوصيل؟

يتم تحديث الكود الكهربائي الوطني كل ثلاث سنوات، وقد تتغير متطلبات حجم صناديق التوصيل مع كل مراجعة. ومع ذلك، فإن التغييرات الكبيرة في متطلبات حجم الصناديق نادرة نسبيًا. من الأفضل دائمًا استشارة أحدث إصدار من NEC أو الكود الكهربائي المحلي للحصول على أحدث المتطلبات.

هل يمكنني تركيب صندوق توصيل بنفسي، أم أحتاج إلى كهربائي؟

في العديد من الولايات القضائية، يُسمح لأصحاب المنازل قانونيًا بأداء الأعمال الكهربائية في منازلهم، بما في ذلك تركيب صناديق التوصيل. ومع ذلك، تتطلب هذه الأعمال عادةً تصريحًا وفحصًا. نظرًا لمخاوف السلامة وتعقيد قوانين الكهرباء، يُوصى بتوظيف كهربائي مرخص ما لم يكن لديك خبرة كبيرة في التركيبات الكهربائية. يمكن أن يؤدي التركيب غير الصحيح إلى مخاطر الحريق، وانتهاكات القوانين، ومشاكل التأمين.

التنفيذ الفني

إليك أمثلة على الشيفرات التي توضح كيفية حساب حجم صناديق التوصيل في لغات برمجة مختلفة:

1function calculateJunctionBoxSize(wireCount, wireGauge, conduitCount, includeGroundWire) {
2  // Wire volume requirements in cubic inches
3  const wireVolumes = {
4    "14": 2.0,
5    "12": 2.25,
6    "10": 2.5,
7    "8": 3.0,
8    "6": 5.0,
9    "4": 6.0,
10    "2": 8.0,
11    "1/0": 10.0,
12    "2/0": 11.0,
13    "3/0": 12.0,
14    "4/0": 13.0
15  };
16  
17  // Standard box sizes and volumes
18  const standardBoxes = {
19    "4×1-1/2": 12.5,
20    "4×2-1/8": 18.0,
21    "4-11/16×1-1/2": 21.0,
22    "4-11/16×2-1/8": 30.3,
23    "4×4×1-1/2": 21.0,
24    "4×4×2-1/8": 30.3,
25    "4×4×3-1/2": 49.5,
26    "5×5×2-1/8": 59.0,
27    "5×5×2-7/8": 79.5,
28    "6×6×3-1/2": 110.0,
29    "8×8×4": 192.0,
30    "10×10×4": 300.0,
31    "12×12×4": 432.0
32  };
33  
34  // Check if wire gauge is valid
35  if (!wireVolumes[wireGauge]) {
36    throw new Error(`Invalid wire gauge: ${wireGauge}`);
37  }
38  
39  // Calculate total wire count including ground
40  const totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
41  
42  // Calculate required volume
43  let requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes[wireGauge];
44  
45  // Add volume for device/equipment
46  requiredVolume += wireVolumes[wireGauge];
47  
48  // Add volume for conduit entries
49  requiredVolume += conduitCount * wireVolumes[wireGauge];
50  
51  // Add 25% safety factor
52  requiredVolume *= 1.25;
53  
54  // Round up to nearest cubic inch
55  requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
56  
57  // Find appropriate box size
58  let recommendedBox = "Custom size needed";
59  let smallestSufficientVolume = Infinity;
60  
61  for (const [boxSize, volume] of Object.entries(standardBoxes)) {
62    if (volume >= requiredVolume && volume < smallestSufficientVolume) {
63      recommendedBox = boxSize;
64      smallestSufficientVolume = volume;
65    }
66  }
67  
68  return {
69    requiredVolume,
70    recommendedBox
71  };
72}
73
74// Example usage
75const result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
76console.log(`Required volume: ${result.requiredVolume} cubic inches`);
77console.log(`Recommended box size: ${result.recommendedBox}`);
78

1def calculate_junction_box_size(wire_count, wire_gauge, conduit_count, include_ground_wire):
2    # Wire volume requirements in cubic inches
3    wire_volumes = {
4        "14": 2.0,
5        "12": 2.25,
6        "10": 2.5,
7        "8": 3.0,
8        "6": 5.0,
9        "4": 6.0,
10        "2": 8.0,
11        "1/0": 10.0,
12        "2/0": 11.0,
13        "3/0": 12.0,
14        "4/0": 13.0
15    }
16    
17    # Standard box sizes and volumes
18    standard_boxes = {
19        "4×1-1/2": 12.5,
20        "4×2-1/8": 18.0,
21        "4-11/16×1-1/2": 21.0,
22        "4-11/16×2-1/8": 30.3,
23        "4×4×1-1/2": 21.0,
24        "4×4×2-1/8": 30.3,
25        "4×4×3-1/2": 49.5,
26        "5×5×2-1/8": 59.0,
27        "5×5×2-7/8": 79.5,
28        "6×6×3-1/2": 110.0,
29        "8×8×4": 192.0,
30        "10×10×4": 300.0,
31        "12×12×4": 432.0
32    }
33    
34    # Check if wire gauge is valid
35    if wire_gauge not in wire_volumes:
36        raise ValueError(f"Invalid wire gauge: {wire_gauge}")
37    
38    # Calculate total wire count including ground
39    total_wire_count = wire_count + 1 if include_ground_wire else wire_count
40    
41    # Calculate required volume
42    required_volume = total_wire_count * wire_volumes[wire_gauge]
43    
44    # Add volume for device/equipment
45    required_volume += wire_volumes[wire_gauge]
46    
47    # Add volume for conduit entries
48    required_volume += conduit_count * wire_volumes[wire_gauge]
49    
50    # Add 25% safety factor
51    required_volume *= 1.25
52    
53    # Round up to nearest cubic inch
54    required_volume = math.ceil(required_volume)
55    
56    # Find appropriate box size
57    recommended_box = "Custom size needed"
58    smallest_sufficient_volume = float('inf')
59    
60    for box_size, volume in standard_boxes.items():
61        if volume >= required_volume and volume < smallest_sufficient_volume:
62            recommended_box = box_size
63            smallest_sufficient_volume = volume
64    
65    return {
66        "required_volume": required_volume,
67        "recommended_box": recommended_box
68    }
69
70# Example usage
71import math
72result = calculate_junction_box_size(6, "12", 2, True)
73print(f"Required volume: {result['required_volume']} cubic inches")
74print(f"Recommended box size: {result['recommended_box']}")
75

1import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3
4public class JunctionBoxCalculator {
5    // Wire volume requirements in cubic inches
6    private static final Map<String, Double> wireVolumes = new HashMap<>();
7    // Standard box sizes and volumes
8    private static final Map<String, Double> standardBoxes = new HashMap<>();
9    
10    static {
11        // Initialize wire volumes
12        wireVolumes.put("14", 2.0);
13        wireVolumes.put("12", 2.25);
14        wireVolumes.put("10", 2.5);
15        wireVolumes.put("8", 3.0);
16        wireVolumes.put("6", 5.0);
17        wireVolumes.put("4", 6.0);
18        wireVolumes.put("2", 8.0);
19        wireVolumes.put("1/0", 10.0);
20        wireVolumes.put("2/0", 11.0);
21        wireVolumes.put("3/0", 12.0);
22        wireVolumes.put("4/0", 13.0);
23        
24        // Initialize standard box sizes
25        standardBoxes.put("4×1-1/2", 12.5);
26        standardBoxes.put("4×2-1/8", 18.0);
27        standardBoxes.put("4-11/16×1-1/2", 21.0);
28        standardBoxes.put("4-11/16×2-1/8", 30.3);
29        standardBoxes.put("4×4×1-1/2", 21.0);
30        standardBoxes.put("4×4×2-1/8", 30.3);
31        standardBoxes.put("4×4×3-1/2", 49.5);
32        standardBoxes.put("5×5×2-1/8", 59.0);
33        standardBoxes.put("5×5×2-7/8", 79.5);
34        standardBoxes.put("6×6×3-1/2", 110.0);
35        standardBoxes.put("8×8×4", 192.0);
36        standardBoxes.put("10×10×4", 300.0);
37        standardBoxes.put("12×12×4", 432.0);
38    }
39    
40    public static class BoxSizeResult {
41        private final double requiredVolume;
42        private final String recommendedBox;
43        
44        public BoxSizeResult(double requiredVolume, String recommendedBox) {
45            this.requiredVolume = requiredVolume;
46            this.recommendedBox = recommendedBox;
47        }
48        
49        public double getRequiredVolume() {
50            return requiredVolume;
51        }
52        
53        public String getRecommendedBox() {
54            return recommendedBox;
55        }
56    }
57    
58    public static BoxSizeResult calculateJunctionBoxSize(
59            int wireCount, String wireGauge, int conduitCount, boolean includeGroundWire) {
60        
61        // Check if wire gauge is valid
62        if (!wireVolumes.containsKey(wireGauge)) {
63            throw new IllegalArgumentException("Invalid wire gauge: " + wireGauge);
64        }
65        
66        // Calculate total wire count including ground
67        int totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
68        
69        // Calculate required volume
70        double requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes.get(wireGauge);
71        
72        // Add volume for device/equipment
73        requiredVolume += wireVolumes.get(wireGauge);
74        
75        // Add volume for conduit entries
76        requiredVolume += conduitCount * wireVolumes.get(wireGauge);
77        
78        // Add 25% safety factor
79        requiredVolume *= 1.25;
80        
81        // Round up to nearest cubic inch
82        requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
83        
84        // Find appropriate box size
85        String recommendedBox = "Custom size needed";
86        double smallestSufficientVolume = Double.MAX_VALUE;
87        
88        for (Map.Entry<String, Double> entry : standardBoxes.entrySet()) {
89            String boxSize = entry.getKey();
90            double volume = entry.getValue();
91            
92            if (volume >= requiredVolume && volume < smallestSufficientVolume) {
93                recommendedBox = boxSize;
94                smallestSufficientVolume = volume;
95            }
96        }
97        
98        return new BoxSizeResult(requiredVolume, recommendedBox);
99    }
100    
101    public static void main(String[] args) {
102        BoxSizeResult result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
103        System.out.println("Required volume: " + result.getRequiredVolume() + " cubic inches");
104        System.out.println("Recommended box size: " + result.getRecommendedBox());
105    }
106}
107

1' صيغة Excel لحساب حجم صندوق التوصيل
2' تفترض ما يلي:
3' - قياس السلك في الخلية A2 (كنص، مثل "12")
4' - عدد الأسلاك في الخلية B2 (رقمي)
5' - عدد المدخلات في الخلية C2 (رقمي)
6' - تضمين سلك الأرض في الخلية D2 (TRUE/FALSE)
7
8' إنشاء نطاقات مسماة لمتطلبات حجم الأسلاك
9' (سيتم ذلك في مدير الأسماء)
10' WireVolume14 = 2.0
11' WireVolume12 = 2.25
12' WireVolume10 = 2.5
13' WireVolume8 = 3.0
14' إلخ.
15
16' صيغة الحجم المطلوب
17=LET(
18    wireGauge, A2,
19    wireCount, B2,
20    conduitCount, C2,
21    includeGround, D2,
22    
23    wireVolume, SWITCH(wireGauge,
24        "14", WireVolume14,
25        "12", WireVolume12,
26        "10", WireVolume10,
27        "8", WireVolume8,
28        "6", WireVolume6,
29        "4", WireVolume4,
30        "2", WireVolume2,
31        "1/0", WireVolume10,
32        "2/0", WireVolume20,
33        "3/0", WireVolume30,
34        "4/0", WireVolume40,
35        0),
36    
37    totalWireCount, IF(includeGround, wireCount + 1, wireCount),
38    
39    wireTotal, totalWireCount * wireVolume,
40    deviceTotal, wireVolume,
41    conduitTotal, conduitCount * wireVolume,
42    
43    subtotal, wireTotal + deviceTotal + conduitTotal,
44    CEILING(subtotal * 1.25, 1)
45)
46

المراجع

1. الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق. (2023). NFPA 70: الكود الكهربائي الوطني. كوينسي، ماساتشوستس: NFPA.

2. هولت، م. (2020). دليل مصور للكود الكهربائي الوطني. Cengage Learning.

3. هارتويل، ف. ب.، وماكبارلاند، ج. ف. (2017). دليل الكود الكهربائي الوطني لمجموعة ماكغرو هيل. ماكغرو هيل للتعليم.

4. ستالكب، ج. (2020). كتاب تصميم الكهرباء لستالكب. جونز وبارتلت للتعلم.

5. جمعية مفتشي الكهرباء الدولية. (2019). كتاب سوارس حول التأريض والتوصيل. IAEI.

6. ميلر، ك. ر. (2021). دليل إعداد امتحان الكهربائيين. الناشرون الفنيون الأمريكيون.

7. ترايستر، ج. إ.، وستوفر، هـ. ب. (2019). دليل تفاصيل تصميم الكهرباء. ماكغرو هيل للتعليم.

8. مختبرات التأمين. (2022). معايير UL لصناديق التوصيل والحاويات. UL LLC.

9. مجلة المقاول الكهربائي. (2023). "فهم حسابات ملء الصناديق." تم الاسترجاع من https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing

10. اللجنة الكهروتقنية الدولية. (2021). IEC 60670: صناديق وحاويات الملحقات الكهربائية للتركيبات الكهربائية الثابتة المنزلية والمماثلة. IEC.

الخاتمة

يعد تحديد حجم صندوق التوصيل بشكل صحيح جانبًا حيويًا من جوانب السلامة الكهربائية والامتثال للقوانين. تسهل حاسبة حجم صندوق التوصيل هذه العملية، مما يساعدك على تحديد الحجم المناسب بناءً على متطلباتك المحددة. من خلال اتباع إرشادات NEC واستخدام هذه الحاسبة، يمكنك ضمان أن التركيبات الكهربائية الخاصة بك آمنة ومتوافقة ومصممة بشكل صحيح لتلبية الاحتياجات الحالية والتعديلات المستقبلية.

تذكر أنه بينما توفر هذه الحاسبة توصيات دقيقة بناءً على متطلبات NEC، قد تحتوي القوانين المحلية على متطلبات إضافية أو مختلفة. استشر دائمًا كهربائيًا مرخصًا أو قسم البناء المحلي إذا كنت غير متأكد من المتطلبات المحددة في منطقتك.

جرّب حاسبة حجم صندوق التوصيل لدينا اليوم لضمان أن التركيبات الكهربائية الخاصة بك تلبي متطلبات القوانين ومعايير السلامة!