محاسبه‌گر اندازه جعبه انشعاب | محاسبه‌گر پر کردن جعبه NEC

ماشین‌حساب تعیین اندازه جعبه تقسیم چیست؟

ماشین‌حساب تعیین اندازه جعبه تقسیم، کوچک‌ترین جعبه برق را پیدا می‌کند که بتواند طبق قوانین حجم در کد ملی برق (NEC)، مجموعه معینی از سیم‌ها را به‌طور قانونی در خود جای دهد. جعبه تقسیم محفظه‌ای فلزی یا پلاستیکی است که اتصالات سیم‌ها را از آسیب و آتش‌سوزی محافظت می‌کند. NEC که با نام NFPA ۷۰ نیز شناخته می‌شود، حداقل حجم جعبه را تعیین می‌کند تا سیم‌ها فضای کافی برای خم‌شدن، اتصال و دفع ایمن گرما داشته باشند.

نحوه محاسبه اندازه جعبه تقسیم (فرمول پرشدگی جعبه طبق NEC)

ماده 314 NEC، به‌ویژه جدول ۳۱۴٫۱۶(B)، برای هر سیم بر اساس گیج آن مقدار حجمی مجاز تعیین می‌کند. مقادیر مجاز همه هادی‌ها را جمع کنید، سپس مقدار مجاز هادی‌های اتصال به زمین و هر وسیله نصب‌شده را نیز اضافه کنید. حاصل، حداقل حجم جعبه بر حسب اینچ مکعب است.

این ماشین‌حساب از فرمول زیر استفاده می‌کند:

V = (N × Vw) + Vg + Vd

• N تعداد سیم‌های حامل جریان واردشده است.
• Vw مقدار حجمی مجاز برای هر سیم است که بر اساس گیج سیم در مقیاس سیم آمریکایی، یا AWG، تعیین می‌شود (جدول زیر را ببینید).
• Vg یک مقدار مجاز اضافی برای هادی‌های اتصال به زمین است که با استفاده از همان Vw محاسبه می‌شود. همه هادی‌های اتصال به زمین موجود در جعبه، بدون توجه به تعدادشان، در مجموع یک مقدار مجاز محسوب می‌شوند.
• Vd دو مقدار مجاز اضافی است که هرگاه دست‌کم یک سیم وارد شده باشد، اضافه می‌شود. NEC ۳۱۴٫۱۶(B)(۴) برای هر وسیله، مانند کلید یا پریز، که در جعبه نصب شده باشد دو مقدار مجاز را الزامی می‌کند. این ماشین‌حساب همیشه فرض می‌کند یک وسیله نصب شده است. اگر جعبه فقط اتصالات سیم‌ها را بدون هیچ وسیله‌ای در خود جای دهد، حداقل واقعی طبق کد از عددی که ماشین‌حساب نشان می‌دهد کمتر است.

NEC در این فرمول حاشیه ایمنی در نظر نمی‌گیرد و این ماشین‌حساب نیز چنین نمی‌کند. نتیجه، حداقل قانونی دقیق است، نه اندازه پیشنهادی با فضای اضافی. بسیاری از برق‌کاران برای داشتن فضای کار، جعبه‌ای یک اندازه بزرگ‌تر از حداقل انتخاب می‌کنند؛ اما این انتخاب بخشی از محاسبه نیست.

ورودی‌های لوله یا کابل طبق NEC ۳۱۴٫۱۶(B) حجمی اضافه نمی‌کنند. مهره‌های قفل، بوش‌ها و رابط‌هایی که مسیر عبور یا کابل را در جای خود نگه می‌دارند، در پرشدگی جعبه محاسبه نمی‌شوند. این ماشین‌حساب تعداد ورودی‌های لوله را برای ترسیم نمودار جعبه می‌پرسد، اما این تعداد حجم موردنیاز را تغییر نمی‌دهد.

این ماشین‌حساب برای بست‌های داخلی کابل نیز حجمی اضافه نمی‌کند. برخی جعبه‌ها بست داخلی دارند؛ حجم درج‌شده در داخل چنین جعبه‌ای را بررسی کنید، زیرا سازنده ممکن است از پیش حجم بست را در نظر گرفته باشد.

مقادیر حجمی مجاز سیم در NEC بر اساس گیج

مقدار حجمی مجاز برای هر سیم به گیج آن بستگی دارد. سیم ضخیم‌تر، یعنی سیمی با شماره AWG کمتر، برای خم‌شدن بدون آسیب به فضای بیشتری نیاز دارد.

این ماشین‌حساب سیم‌های در محدودهٔ 18 AWG تا 6 AWG را پوشش می‌دهد. هادی‌های 4 AWG و بزرگ‌تر، اصلاً بر اساس پرشدگی جعبه بر حسب اینچ مکعب اندازه‌گذاری نمی‌شوند. NEC ۳۱۴٫۲۸ برای این سیم‌های بزرگ‌تر، جعبه را بر اساس قطر مسیر عبور اندازه‌گذاری می‌کند: در کشش مستقیم، جعبه باید حداقل هشت برابر اندازه تجاری بزرگ‌ترین مسیر عبور باشد و در کشش زاویه‌دار یا U‌شکل، حداقل شش برابر آن باشد. این محاسبه خارج از دامنه این ابزار است.

اندازه‌های استاندارد جعبه تقسیم

پس از محاسبه حجم موردنیاز، ماشین‌حساب کوچک‌ترین جعبه موجود در فهرست خود را انتخاب می‌کند که حجم درج‌شده روی آن با آن عدد برابر یا بیشتر باشد. این ابزار فقط جعبه‌های زیر را بررسی می‌کند و حجم را میان آن‌ها درون‌یابی یا حدس نمی‌زند.

جعبه گرد یا هشت‌ضلعی، در مقایسه با جعبه مربعی با اندازه سطح و عمق یکسان، حجم کمتری دارد؛ زیرا دیواره‌های خمیده یا زاویه‌دار آن بخش بیشتری از فضای داخلی را اشغال می‌کنند. اگر حجم موردنیاز بیشتر از ۴۲٫۰ اینچ مکعب (۶۸۸ cm³) باشد، ماشین‌حساب اعلام می‌کند که اندازه سفارشی لازم است، زیرا هیچ‌یک از جعبه‌های فهرست‌شده به‌اندازه کافی بزرگ نیستند.

مثال حل‌شده

یک جعبه چهار سیم 12 AWG، یک سیم اتصال به زمین و یک ورودی لوله را در خود جای می‌دهد؛ این‌ها مقادیر پیش‌فرض ماشین‌حساب هستند.

1. مقدار حجمی هر سیم 12 AWG برابر با ۲٫۲۵ اینچ مکعب (۳۶٫۹ cm³) است.
2. چهار سیم: ۴ × ۲٫۲۵ = ۹٫۰۰ اینچ مکعب (۱۴۷ cm³).
3. یک مقدار مجاز برای سیم اتصال به زمین اضافه کنید: ۹٫۰۰ + ۲٫۲۵ = ۱۱٫۲۵ اینچ مکعب (۱۸۴ cm³).
4. دو مقدار مجاز برای وسیله نصب‌شده اضافه کنید: ۱۱٫۲۵ + (۲ × ۲٫۲۵) = ۱۵٫۷۵ اینچ مکعب (۲۵۸ cm³).
5. ورودی لوله چیزی به حجم اضافه نمی‌کند.

حجم موردنیاز ۱۵٫۷۵ اینچ مکعب (۲۵۸ cm³) است. کوچک‌ترین جعبه فهرست‌شده که دست‌کم همین مقدار را در خود جای می‌دهد، جعبه مربعی با ابعاد 4 × 1 در 1/4 و حجم ۱۸٫۰ اینچ مکعب (۲۹۵ cm³) است.

مواردی که این ماشین‌حساب پوشش نمی‌دهد

• سیم‌های 4 AWG و بزرگ‌تر که NEC آن‌ها را بر اساس قطر مسیر عبور، نه اینچ مکعب، اندازه‌گذاری می‌کند.
• جعبه‌هایی با بیش از یک وسیله نصب‌شده. هر وسیله اضافی به دو مقدار حجمی مجاز بیشتر از مقداری که این ماشین‌حساب اضافه می‌کند نیاز دارد.
• سیم‌هایی با گیج‌های متفاوت در یک جعبه. بزرگ‌ترین گیج موجود را وارد کنید و همه سیم‌ها را بشمارید، یا هر گیج را جداگانه محاسبه و حجم‌ها را با هم جمع کنید.
• بست‌ها و جداکننده‌های داخلی کابل که برخی جعبه‌ها به آن‌ها نیاز دارند.
• کدهای سیم‌کشی خارج از ایالات متحده. کانادا، بریتانیا، استرالیا و کشورهای دیگر از استانداردهای متفاوتی استفاده می‌کنند.

پرسش‌های متداول

جعبه تقسیم چیست؟

جعبه تقسیم محفظه‌ای است که اتصالات و پیوندهای سیم‌ها را در خود جای می‌دهد. این جعبه از اتصالات در برابر آسیب، رطوبت و تماس تصادفی محافظت می‌کند و آن‌ها را برای کارهای آینده در دسترس نگه می‌دارد.

چرا ماشین‌حساب ضریب ایمنی اضافه نمی‌کند؟

پرشدگی جعبه طبق NEC یک حداقل دقیق است، نه هدفی با حاشیه داخلی. ماشین‌حساب همین حداقل را گزارش می‌کند. بسیاری از برق‌کاران برای داشتن فضای کار، جعبه‌ای یک اندازه بزرگ‌تر نصب می‌کنند؛ اما این انتخاب بر عهده نصاب است.

آیا ورودی‌های لوله اندازه موردنیاز جعبه را تغییر می‌دهند؟

خیر. NEC ۳۱۴٫۱۶(B) برای اتصالات مسیر عبور یا کابل حجمی تعیین نمی‌کند؛ بنابراین تعداد ورودی‌های لوله هرگز حجم موردنیاز را در این ماشین‌حساب تغییر نمی‌دهد.

اگر جعبه من بیش از یک کلید یا پریز داشته باشد چه؟

هر وسیله اضافی، با ملاک قرار دادن بزرگ‌ترین گیج سیم موجود، دو مقدار حجمی مجاز دیگر اضافه می‌کند. این ماشین‌حساب دقیقاً یک وسیله را فرض می‌کند؛ بنابراین جعبه‌ای با دو وسیله به حجم بیشتری از مقدار گزارش‌شده توسط ماشین‌حساب نیاز دارد.

اگر در یک جعبه سیم‌هایی با دو قطر متفاوت داشته باشم چه؟

حجم هر گیج را جداگانه محاسبه و نتایج را با هم جمع کنید، یا ماشین‌حساب را یک‌بار با استفاده از بزرگ‌ترین گیج برای همه سیم‌ها اجرا کنید. روش دوم محافظه‌کارانه است: هرگز جعبه‌ای کوچک‌تر از حد لازم پیشنهاد نمی‌دهد، هرچند ممکن است جعبه‌ای اندکی بزرگ‌تر از نیاز توصیه کند.

آیا می‌توانم از جعبه‌ای بزرگ‌تر از اندازه پیشنهادی ماشین‌حساب استفاده کنم؟

بله. NEC حداقل را تعیین می‌کند، نه حداکثر را. استفاده از جعبه بزرگ‌تر همیشه مجاز است و اغلب نصب و بازرسی سیم‌کشی را آسان‌تر می‌کند.