Изчислете необходимия размер на кутията за свързване на базата на брой проводници, размер на проводника и входове за тръби в съответствие с изискванията на Националния електрически кодекс (NEC) за безопасни електрически инсталации.
Необходим обем на кутията
Препоръчителен размер на кутията
Визуализация на кутията
Размерът на кутията за свързване се основава на изискванията на Националния електрически кодекс (NEC). Калкулаторът определя минималния необходим обем на кутията на базата на броя и калибъра на проводниците, плюс допълнително пространство за свързвания и входове за тръби. Добавя се 25% резерв за безопасност, за да се осигури достатъчно пространство.
Калибър на проводника (AWG) | Обем на проводник |
---|---|
2 AWG | 8 кубични инча |
4 AWG | 6 кубични инча |
6 AWG | 5 кубични инча |
8 AWG | 3 кубични инча |
10 AWG | 2.5 кубични инча |
12 AWG | 2.25 кубични инча |
14 AWG | 2 кубични инча |
1/0 AWG | 10 кубични инча |
2/0 AWG | 11 кубични инча |
3/0 AWG | 12 кубични инча |
4/0 AWG | 13 кубични инча |
Калькулаторът за размер на кутия за свързване е основен инструмент за електротехници, изпълнители и ентусиасти "направи си сам", които трябва да определят подходящия размер на електрическите кутии за свързване в съответствие с изискванията на Националния електрически код (NEC). Правилният размер на кутията за свързване е критичен за електрическата безопасност, тъй като недостатъчно големите кутии могат да доведат до прегряване, трудности в управлението на проводниците и потенциални нарушения на кода. Този калькулатор опростява процеса на определяне на минималния необходим обем на кутията въз основа на броя и размера на проводниците, входовете на тръбите и други фактори, които влияят на размера на кутията.
Кутиите за свързване служат като точки на свързване в електрическите системи, като съдържат спойки и свързвания на проводниците, като същевременно предоставят защита и достъпност. NEC определя минималните изисквания за обем на кутии за свързване, за да се осигури достатъчно пространство за свързвания на проводници, да се предотврати прегряване и да се позволи бъдеща поддръжка. Нашият калькулатор автоматизира тези изчисления, помагайки ви да изберете правилния размер на кутията за вашето конкретно приложение.
Член 314 на Националния електрически код (NEC) установява специфични изисквания за изчисляване на минималния обем, необходим за кутии за свързване. Изчислението се основава на следните фактори:
NEC определя следните обемни допуски на проводник в зависимост от размера на проводника:
Размер на проводника (AWG) | Обем на проводника (кубични инча) |
---|---|
14 AWG | 2.0 |
12 AWG | 2.25 |
10 AWG | 2.5 |
8 AWG | 3.0 |
6 AWG | 5.0 |
4 AWG | 6.0 |
2 AWG | 8.0 |
1/0 AWG | 10.0 |
2/0 AWG | 11.0 |
3/0 AWG | 12.0 |
4/0 AWG | 13.0 |
Общите размери на кутии за свързване и техните приблизителни обеми включват:
Размер на кутия | Обем (кубични инча) |
---|---|
4×1-1/2 | 12.5 |
4×2-1/8 | 18.0 |
4-11/16×1-1/2 | 21.0 |
4-11/16×2-1/8 | 30.3 |
4×4×1-1/2 | 21.0 |
4×4×2-1/8 | 30.3 |
4×4×3-1/2 | 49.5 |
5×5×2-1/8 | 59.0 |
5×5×2-7/8 | 79.5 |
6×6×3-1/2 | 110.0 |
8×8×4 | 192.0 |
10×10×4 | 300.0 |
12×12×4 | 432.0 |
Основната формула за изчисляване на минималния необходим обем на кутията за свързване е:
Където:
Нашият калькулатор реализира тази формула с потребителски интерфейс, който ви позволява бързо да определите подходящия размер на кутията за вашето конкретно приложение.
Въведете броя на проводниците: Въведете общия брой на проводниците, носещи ток (без да включвате заземяващите проводници), които ще бъдат в кутията за свързване.
Изберете размера на проводника: Изберете подходящия размер на американския проводник (AWG) от падащото меню. Ако вашата инсталация използва множество размери на проводниците, изберете най-често срещания размер или изчислете отделно за всеки размер.
Въведете броя на входовете на тръбите: Уточнете колко входа на тръби ще се свържат с кутията за свързване.
Включете заземяващия проводник (по избор): Отметнете това поле, ако вашата инсталация включва заземяващ проводник. Калькулаторът автоматично ще добави подходящото обемно допускане.
Прегледайте резултатите: Калькулаторът ще покаже:
Копирайте резултатите: Кликнете върху бутона "Копирай резултата", за да копирате резултатите от изчисленията в клипборда си за справка или документация.
Калькулаторът автоматично прилага 25% фактор на безопасност, за да осигури достатъчно пространство за огъване на проводниците и бъдещи модификации.
В жилищни условия кутии за свързване обикновено се използват за:
Пример: Собственик на жилище инсталира нов таванен светлинен източник, който изисква свързване на 4 проводника с размер 12 и заземяващ проводник, с 2 входа на тръби. Калькулаторът би определил, че кутия 4×2-1/8 (18 кубични инча) би била достатъчна.
Търговските приложения често включват по-сложни сценарии на окабеляване:
Пример: Електротехник, инсталиращ осветление в офис, трябва да свърже 8 проводника с размер 10 с заземяващ проводник и 3 входа на тръби. Калькулаторът би препоръчал кутия 4×4×2-1/8 (30.3 кубични инча).
Индустриалните условия обикновено изискват по-големи кутии за свързване поради:
Пример: Индустриален електротехник, свързващ окабеляване за контрол на мотори с 6 проводника с размер 8, заземяващ проводник и 2 входа на тръби, би имал нужда от кутия 4×4×3-1/2 (49.5 кубични инча).
Ентусиастите "направи си сам" могат да се възползват от правилния размер на кутията за свързване за:
Пример: Ентусиаст "направи си сам", добавящ осветление в работилницата, трябва да свърже 3 проводника с размер 14 с заземяващ проводник и 1 вход на тръба. Калькулаторът би предложил кутия 4×1-1/2 (12.5 кубични инча).
Докато този калькулатор се фокусира върху стандартните кутии за свързване, има алтернативи за специфични приложения:
Всяка алтернатива има свои собствени изисквания за размер, често по-строги от стандартните кутии за свързване.
Еволюцията на изискванията за размер на кутията за свързване отразява развитието на стандартите за електрическа безопасност:
В ранните дни на електрическите инсталации нямаше стандартизирани изисквания за кутии за свързване. Свързванията често се правеха в дървени кутии или дори на открито, което водеше до множество пожари и опасности за безопасността.
Първият Национален електрически код беше публикуван през 1897 г., установявайки основни стандарти за безопасност за електрическите инсталации. Въпреки това специфичните изисквания за размер на кутията за свързване бяха минимални.
С развитието на електрическите системи стана очевидна необходимостта от стандартизирано определяне на размера на кутията за свързване. Ранните обемни изисквания бяха прости и основно се основаваха на физическия размер на свързванията на проводниците.
Съвременният подход към размера на кутията за свързване, основан на броя проводници, размера и други фактори, започна да се оформя през 1950-те години. NEC продължава да усъвършенства тези изисквания с всяка ревизия на кода, обикновено на всеки три години.
Последните актуализации на NEC се отнасят до нови предизвикателства, като:
Днешните изисквания за размер на кутията за свързване представляват десетилетия опит в безопасността и са проектирани да предотвратяват електрически опасности, като същевременно осигуряват надеждност на системата.
Кутия за свързване е кутия, която съдържа електрически свързвания, защитена от повреди, влага и случайни контакти. Кутиите за свързване предоставят безопасно, достъпно място за свързване на електрически проводници и са изисквани от електрическите кодекси за повечето свързвания на проводници.
Правилният размер на кутията за свързване е критичен по няколко причини:
Да, винаги можете да използвате по-голяма кутия за свързване от минимално необходимия размер. Всъщност, често се препоръчва да изберете кутия, която е малко по-голяма от минималното изискване, за да се осигури по-лесно инсталиране и бъдещи модификации. Въпреки това, може да има ограничения на пространството или естетически съображения, които да направят предпочитателно използването на минимално допустимия размер в някои ситуации.
Използването на недостатъчно голяма кутия за свързване може да доведе до няколко проблема:
Когато работите с смесени размери на проводниците, трябва да изчислите обемните изисквания за всеки размер поотделно:
Нашият калькулатор е проектиран за ситуации, в които всички проводници са с един и същ размер. За инсталации с различни размери на проводниците може да се наложи да извършите множество изчисления или да използвате най-големия размер за консервативна оценка.
Според NEC, проводниците с ниско напрежение (като проводници за звънци, термостати или данни) не трябва да се прокарват в същата кутия за свързване с проводниците с високо напрежение, освен ако не са разделени с бариера. Ако имате кутия, специално за проводници с ниско напрежение, различни правила за размери могат да се прилагат в зависимост от конкретното приложение и местните кодекси.
Формата на кутията за свързване (квадратна, правоъгълна, осмоъгълна и т.н.) не влияе директно на изчислението на обема. Важно е общото вътрешно пространство в кубични инча. Въпреки това, различни форми може да са по-подходящи за специфични приложения:
Да, изискванията за кутии за свързване варират в зависимост от страната. Докато принципите за осигуряване на достатъчно пространство за свързвания на проводниците са универсални, специфичните изисквания се различават:
Този калькулатор е основан на изискванията на NEC, използвани в Съединените щати.
Националният електрически код се актуализира на всеки три години и изискванията за размер на кутията за свързване могат да се променят с всяка ревизия. Въпреки това, основни промени в изискванията за размер на кутията са относително редки. Винаги е най-добре да се консултирате с най-новата версия на NEC или местния електрически код за най-актуалните изисквания.
В много юрисдикции собствениците на жилища имат законното право да извършват електрическа работа в собствените си домове, включително инсталиране на кутии за свързване. Въпреки това, тази работа обикновено изисква разрешение и проверка. Поради опасения за безопасността и сложността на електрическите кодекси, се препоръчва наемането на лицензиран електротехник, освен ако нямате значителен опит с електрически инсталации. Неправилната инсталация може да доведе до опасности от пожар, нарушения на кода и проблеми с застраховката.
Ето примери за код, показващи как да се изчисли размерът на кутията за свързване на различни програмни езици:
1function calculateJunctionBoxSize(wireCount, wireGauge, conduitCount, includeGroundWire) {
2 // Обемни изисквания на проводниците в кубични инча
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 // Стандартни размери на кутии и обеми
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 // Проверка дали размерът на проводника е валиден
35 if (!wireVolumes[wireGauge]) {
36 throw new Error(`Невалиден размер на проводника: ${wireGauge}`);
37 }
38
39 // Изчисляване на общия брой проводници, включително заземяващия
40 const totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
41
42 // Изчисляване на необходимия обем
43 let requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes[wireGauge];
44
45 // Добавяне на обема за устройства/оборудване
46 requiredVolume += wireVolumes[wireGauge];
47
48 // Добавяне на обема за входове на тръби
49 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes[wireGauge];
50
51 // Добавяне на 25% фактор на безопасност
52 requiredVolume *= 1.25;
53
54 // Закръгляне до най-близкия кубичен инч
55 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
56
57 // Намиране на подходящия размер на кутията
58 let recommendedBox = "Необходима е персонализирана кутия";
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// Пример за използване
75const result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
76console.log(`Необходим обем: ${result.requiredVolume} кубични инча`);
77console.log(`Препоръчителен размер на кутията: ${result.recommendedBox}`);
78
1def calculate_junction_box_size(wire_count, wire_gauge, conduit_count, include_ground_wire):
2 # Обемни изисквания на проводниците в кубични инча
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 # Стандартни размери на кутии и обеми
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 # Проверка дали размерът на проводника е валиден
35 if wire_gauge not in wire_volumes:
36 raise ValueError(f"Невалиден размер на проводника: {wire_gauge}")
37
38 # Изчисляване на общия брой проводници, включително заземяващия
39 total_wire_count = wire_count + 1 if include_ground_wire else wire_count
40
41 # Изчисляване на необходимия обем
42 required_volume = total_wire_count * wire_volumes[wire_gauge]
43
44 # Добавяне на обема за устройства/оборудване
45 required_volume += wire_volumes[wire_gauge]
46
47 # Добавяне на обема за входове на тръби
48 required_volume += conduit_count * wire_volumes[wire_gauge]
49
50 # Добавяне на 25% фактор на безопасност
51 required_volume *= 1.25
52
53 # Закръгляне до най-близкия кубичен инч
54 required_volume = math.ceil(required_volume)
55
56 # Намиране на подходящия размер на кутията
57 recommended_box = "Необходима е персонализирана кутия"
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# Пример за използване
71import math
72result = calculate_junction_box_size(6, "12", 2, True)
73print(f"Необходим обем: {result['required_volume']} кубични инча")
74print(f"Препоръчителен размер на кутията: {result['recommended_box']}")
75
1import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3
4public class JunctionBoxCalculator {
5 // Обемни изисквания на проводниците в кубични инча
6 private static final Map<String, Double> wireVolumes = new HashMap<>();
7 // Стандартни размери на кутии и обеми
8 private static final Map<String, Double> standardBoxes = new HashMap<>();
9
10 static {
11 // Инициализиране на обемите на проводниците
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 // Инициализиране на стандартните размери на кутии
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 // Проверка дали размерът на проводника е валиден
62 if (!wireVolumes.containsKey(wireGauge)) {
63 throw new IllegalArgumentException("Невалиден размер на проводника: " + wireGauge);
64 }
65
66 // Изчисляване на общия брой проводници, включително заземяващия
67 int totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
68
69 // Изчисляване на необходимия обем
70 double requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes.get(wireGauge);
71
72 // Добавяне на обема за устройства/оборудване
73 requiredVolume += wireVolumes.get(wireGauge);
74
75 // Добавяне на обема за входове на тръби
76 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes.get(wireGauge);
77
78 // Добавяне на 25% фактор на безопасност
79 requiredVolume *= 1.25;
80
81 // Закръгляне до най-близкия кубичен инч
82 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
83
84 // Намиране на подходящия размер на кутията
85 String recommendedBox = "Необходима е персонализирана кутия";
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("Необходим обем: " + result.getRequiredVolume() + " кубични инча");
104 System.out.println("Препоръчителен размер на кутията: " + result.getRecommendedBox());
105 }
106}
107
1' Excel формула за размер на кутията за свързване
2' Предполага, че следното:
3' - Размер на проводника в клетка A2 (като текст, напр. "12")
4' - Брой проводници в клетка B2 (числов)
5' - Брой входове на тръби в клетка C2 (числов)
6' - Включете заземяващ проводник в клетка D2 (ИСТИНА/ЛЪЖА)
7
8' Създайте именувани диапазони за обемите на проводниците
9' (Това ще бъде направено в Управление на имената)
10' WireVolume14 = 2.0
11' WireVolume12 = 2.25
12' WireVolume10 = 2.5
13' WireVolume8 = 3.0
14' и т.н.
15
16' Формула за необходимия обем
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
Национална асоциация за противопожарна защита. (2023). NFPA 70: Национален електрически код. Куинси, МА: NFPA.
Холт, М. (2020). Илюстрирано ръководство за Националния електрически код. Cengage Learning.
Хартуел, Ф. П., & МакПартланд, Дж. Ф. (2017). Ръководство на McGraw-Hill за Националния електрически код. McGraw-Hill Education.
Сталкъп, Дж. (2020). Книга за електрическия дизайн на Сталкъп. Jones & Bartlett Learning.
Международна асоциация на електрическите инспектори. (2019). Книгата на Соарес за заземяване и свързване. IAEI.
Милър, К. Р. (2021). Ръководство за подготовка за изпит на електротехници. American Technical Publishers.
Трайстър, Дж. Е., & Стауфер, Х. Б. (2019). Ръководство за детайли на електрическия дизайн. McGraw-Hill Education.
Лаборатории за поддръжка на стандартите. (2022). UL стандарти за кутии за свързване и корпуси. UL LLC.
Списание за електрически изпълнители. (2023). "Разбиране на изчисленията за запълване на кутии." Изтеглено от https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing
Международна електротехническа комисия. (2021). IEC 60670: Кутии и корпуси за електрически аксесоари за домашни и подобни стационарни електрически инсталации. IEC.
Правилният размер на кутията за свързване е критичен аспект на електрическата безопасност и съответствието с кода. Калькулаторът за размер на кутията за свързване опростява този процес, помагайки ви да определите подходящия размер на кутията въз основа на вашите специфични изисквания. Следвайки указанията на NEC и използвайки този калькулатор, можете да осигурите безопасността, съответствието и правилния дизайн на вашите електрически инсталации както за текущите нужди, така и за бъдещи модификации.
Запомнете, че докато този калькулатор предоставя точни препоръки въз основа на изискванията на NEC, местните кодекси могат да имат допълнителни или различни изисквания. Винаги се консултирайте с лицензиран електротехник или местния строителен отдел, ако не сте сигурни относно специфичните изисквания в района си.
Опитайте нашия калькулатор за размер на кутията за свързване днес, за да осигурите, че вашите електрически инсталации отговарят на изискванията на кода и стандартите за безопасност!
Открийте още инструменти, които може да бъдат полезни за вашия работен процес