اندازه مورد نیاز جعبههای اتصال برقی را بر اساس نوع، اندازه و تعداد سیمها محاسبه کنید تا از نصبهای برقی ایمن و مطابق با کد اطمینان حاصل شود.
اندازه مورد نیاز یک جعبه اتصالات الکتریکی را بر اساس تعداد و نوع سیمهای وارد شده به جعبه محاسبه کنید.
حجم مورد نیاز:
ابعاد پیشنهادی:
این محاسبه بر اساس الزامات کد الکتریکی ملی (NEC) تخمین زده میشود. همیشه با کدهای ساختمانی محلی و یک برقکار مجاز برای تعیین نهایی مشورت کنید.
محاسبه حجم جعبه اتصال ابزاری ضروری برای برقکاران، پیمانکاران و علاقهمندان به کارهای دستی است که نیاز دارند اندازه صحیح جعبه اتصال الکتریکی را بر اساس تعداد و نوع سیمهایی که در آن قرار میگیرد، تعیین کنند. اندازهگیری صحیح جعبه اتصال نه تنها یک مسأله راحتی است، بلکه یک الزام ایمنی حیاتی است که توسط کد ملی برق (NEC) برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، اتصال کوتاه و خطرات آتشسوزی احتمالی تعیین شده است. این محاسبهگر فرآیند تعیین حداقل حجم مورد نیاز جعبه را به اینچ مکعب ساده میکند و اطمینان میدهد که نصبهای الکتریکی شما ایمن و مطابق با کد باشد.
هنگام برنامهریزی کارهای الکتریکی، محاسبه اندازه صحیح جعبه اتصال اغلب نادیده گرفته میشود، اما این یکی از مهمترین جنبههای یک نصب ایمن است. جعبههای شلوغ میتوانند منجر به آسیب به عایق سیم، گرم شدن بیش از حد و افزایش خطر آتشسوزی الکتریکی شوند. با استفاده از این محاسبهگر حجم جعبه اتصال، میتوانید به سرعت اندازه مناسب جعبه را بر اساس سیمها و اجزای خاصی که نصب خواهید کرد، تعیین کنید.
جعبه اتصال (که به آن جعبه الکتریکی یا جعبه پریز نیز گفته میشود) یک محفظه است که اتصالات الکتریکی را در خود جای میدهد و از اتصالات محافظت میکند و مکان نصب ایمنی برای دستگاههایی مانند سوئیچها، پریزها و لامپها فراهم میکند. این جعبهها در اشکال، اندازهها و مواد مختلفی از جمله پلاستیک، PVC و فلز موجود هستند.
کد ملی برق (NEC) الزامات حداقل حجم برای جعبههای اتصال را بر اساس:
هر عنصر فضای فیزیکی را اشغال میکند و در حین کار گرما تولید میکند. اندازهگیری صحیح اطمینان میدهد که فضای کافی برای اتصالات ایمن سیم و دفع موثر گرما وجود دارد.
بر اساس NEC، هر هادی به مقدار مشخصی از حجم بر اساس اندازهاش نیاز دارد:
اندازه سیم (AWG) | حجم مورد نیاز (اینچ مکعب) |
---|---|
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 | 9.0 |
1/0 AWG | 10.0 |
2/0 AWG | 11.0 |
3/0 AWG | 12.0 |
4/0 AWG | 13.0 |
فرمول پایه برای محاسبه حداقل حجم جعبه اتصال به صورت زیر است:
که در آن:
محاسبهگر ما این فرآیند محاسباتی پیچیده را به چند مرحله آسان تبدیل میکند:
اضافه کردن ورودیهای سیم: برای هر نوع سیمی که وارد جعبه میشود:
مشاهده نتایج: محاسبهگر بهطور خودکار محاسبه میکند:
اضافه یا حذف سیمها: از دکمه "اضافه کردن سیم" برای اضافه کردن انواع سیمهای اضافی یا دکمه "حذف" برای حذف ورودیها استفاده کنید.
کپی نتایج: از دکمه کپی برای ذخیره محاسبات خود به عنوان مرجع استفاده کنید.
بیایید از یک سناریوی رایج عبور کنیم:
شما یک جعبه اتصال دارید که شامل:
این جزئیات را در محاسبهگر وارد کنید:
محاسبهگر نشان میدهد:
جعبههای اتصال استاندارد در اندازههای مختلف موجود هستند. در اینجا برخی از انواع رایج جعبهها و حجم تقریبی آنها آورده شده است:
نوع جعبه | ابعاد (اینچ) | حجم (اینچ مکعب) |
---|---|---|
جعبه پلاستیکی تکگانه | 2 × 3 × 2.75 | 18 |
جعبه فلزی تکگانه | 2 × 3 × 2.5 | 15 |
جعبه پلاستیکی دوگانه | 4 × 3 × 2.75 | 32 |
جعبه فلزی دوگانه | 4 × 3 × 2.5 | 30 |
جعبه هشتضلعی 4" | 4 × 4 × 1.5 | 15.5 |
جعبه مربع 4" | 4 × 4 × 1.5 | 21 |
جعبه مربع 4" (عمیق) | 4 × 4 × 2.125 | 30.3 |
جعبه مربع 4-11/16" | 4.69 × 4.69 × 2.125 | 42 |
همیشه جعبهای با حجمی برابر یا بیشتر از حجم محاسبه شده انتخاب کنید.
برای علاقهمندان به کارهای دستی و صاحبان خانه، این محاسبهگر در موارد زیر بسیار ارزشمند است:
برقکاران حرفهای میتوانند از این ابزار برای:
هنگام بهروزرسانی خانههای قدیمی با نیازهای الکتریکی مدرن، این محاسبهگر کمک میکند:
در حالی که این محاسبهگر راهی ساده برای تعیین الزامات حجم جعبه اتصال ارائه میدهد، گزینههای جایگزینی نیز وجود دارد:
الزامات اندازهگیری جعبههای اتصال در کنار درک ما از ایمنی الکتریکی تکامل یافته است. در روزهای اولیه نصبهای الکتریکی (اواخر دهه 1800 تا اوایل دهه 1900)، الزامات استانداردی برای جعبههای اتصال وجود نداشت که منجر به شیوههای ناامن و افزایش خطرات آتشسوزی شد.
کد ملی برق (NEC) که اولین بار در سال 1897 منتشر شد، شروع به رسیدگی به این مسائل کرد، اما الزامات حجم خاص برای جعبههای اتصال تا ویرایشهای بعدی به خوبی تعریف نشده بود. با پیچیدهتر شدن سیستمهای الکتریکی و افزایش استفاده از دستگاههای الکتریکی در خانهها، اهمیت اندازهگیری صحیح جعبه به طور فزایندهای مشهود شد.
مراحل کلیدی در تکامل الزامات جعبه اتصال شامل:
الزامات امروز NEC نمایانگر دههها تحقیق در زمینه ایمنی و تجربههای واقعی است که برای جلوگیری از خطرات الکتریکی در حالی که نیازهای الکتریکی مدرن را برآورده میکند، طراحی شده است.
در اینجا مثالهایی از نحوه محاسبه الزامات حجم جعبه اتصال در زبانهای برنامهنویسی مختلف آورده شده است:
1function calculateJunctionBoxVolume(wires) {
2 let totalVolume = 0;
3 let largestWireVolume = 0;
4
5 // Wire volume lookup table
6 const wireVolumes = {
7 '14': 2.0,
8 '12': 2.25,
9 '10': 2.5,
10 '8': 3.0,
11 '6': 5.0,
12 '4': 6.0,
13 '2': 9.0,
14 '1/0': 10.0,
15 '2/0': 11.0,
16 '3/0': 12.0,
17 '4/0': 13.0
18 };
19
20 // First find the largest wire volume
21 wires.forEach(wire => {
22 if (wire.type !== 'clamp' && wire.type !== 'deviceYoke' && wire.size) {
23 largestWireVolume = Math.max(largestWireVolume, wireVolumes[wire.size]);
24 }
25 });
26
27 // Calculate volume for each wire type
28 wires.forEach(wire => {
29 if (wire.type === 'clamp') {
30 // Clamps count as one conductor of the largest wire
31 totalVolume += largestWireVolume * wire.quantity;
32 } else if (wire.type === 'deviceYoke') {
33 // Device yokes count as two conductors of the largest wire
34 totalVolume += largestWireVolume * 2 * wire.quantity;
35 } else {
36 totalVolume += wireVolumes[wire.size] * wire.quantity;
37 }
38 });
39
40 return Math.ceil(totalVolume); // Round up to next whole cubic inch
41}
42
43// Example usage
44const wiresInBox = [
45 { type: 'standardWire', size: '14', quantity: 3 },
46 { type: 'standardWire', size: '12', quantity: 2 },
47 { type: 'groundWire', size: '14', quantity: 1 },
48 { type: 'clamp', quantity: 1 },
49 { type: 'deviceYoke', quantity: 1 }
50];
51
52const requiredVolume = calculateJunctionBoxVolume(wiresInBox);
53console.log(`Required junction box volume: ${requiredVolume} cubic inches`);
54
1import math
2
3def calculate_junction_box_volume(wires):
4 total_volume = 0
5 largest_wire_volume = 0
6
7 wire_volumes = {
8 '14': 2.0,
9 '12': 2.25,
10 '10': 2.5,
11 '8': 3.0,
12 '6': 5.0,
13 '4': 6.0,
14 '2': 9.0,
15 '1/0': 10.0,
16 '2/0': 11.0,
17 '3/0': 12.0,
18 '4/0': 13.0
19 }
20
21 # First find the largest wire volume
22 for wire in wires:
23 if wire['type'] not in ['clamp', 'deviceYoke'] and 'size' in wire:
24 largest_wire_volume = max(largest_wire_volume, wire_volumes[wire['size']])
25
26 # Calculate volume for each wire type
27 for wire in wires:
28 if wire['type'] == 'clamp':
29 # Clamps count as one conductor of the largest wire
30 total_volume += largest_wire_volume * wire['quantity']
31 elif wire['type'] == 'deviceYoke':
32 # Device yokes count as two conductors of the largest wire
33 total_volume += largest_wire_volume * 2 * wire['quantity']
34 else:
35 total_volume += wire_volumes[wire['size']] * wire['quantity']
36
37 return math.ceil(total_volume) # Round up to next whole cubic inch
38
39# Example usage
40wires_in_box = [
41 {'type': 'standardWire', 'size': '14', 'quantity': 3},
42 {'type': 'standardWire', 'size': '12', 'quantity': 2},
43 {'type': 'groundWire', 'size': '14', 'quantity': 1},
44 {'type': 'clamp', 'quantity': 1},
45 {'type': 'deviceYoke', 'quantity': 1}
46]
47
48required_volume = calculate_junction_box_volume(wires_in_box)
49print(f"Required junction box volume: {required_volume} cubic inches")
50
1import java.util.HashMap;
2import java.util.List;
3import java.util.Map;
4
5public class JunctionBoxCalculator {
6
7 public static int calculateJunctionBoxVolume(List<WireEntry> wires) {
8 double totalVolume = 0;
9 double largestWireVolume = 0;
10
11 Map<String, Double> wireVolumes = new HashMap<>();
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", 9.0);
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 // First find the largest wire volume
25 for (WireEntry wire : wires) {
26 if (!wire.getType().equals("clamp") && !wire.getType().equals("deviceYoke") && wire.getSize() != null) {
27 largestWireVolume = Math.max(largestWireVolume, wireVolumes.get(wire.getSize()));
28 }
29 }
30
31 // Calculate volume for each wire type
32 for (WireEntry wire : wires) {
33 if (wire.getType().equals("clamp")) {
34 // Clamps count as one conductor of the largest wire
35 totalVolume += largestWireVolume * wire.getQuantity();
36 } else if (wire.getType().equals("deviceYoke")) {
37 // Device yokes count as two conductors of the largest wire
38 totalVolume += largestWireVolume * 2 * wire.getQuantity();
39 } else {
40 totalVolume += wireVolumes.get(wire.getSize()) * wire.getQuantity();
41 }
42 }
43
44 return (int) Math.ceil(totalVolume); // Round up to next whole cubic inch
45 }
46
47 // Example WireEntry class
48 public static class WireEntry {
49 private String type;
50 private String size;
51 private int quantity;
52
53 // Constructor, getters, setters...
54 public String getType() { return type; }
55 public String getSize() { return size; }
56 public int getQuantity() { return quantity; }
57 }
58}
59
1' Excel VBA Function for Junction Box Volume Calculation
2Function CalculateJunctionBoxVolume(wires As Range) As Double
3 Dim totalVolume As Double
4 Dim largestWireVolume As Double
5 Dim wireType As String
6 Dim wireSize As String
7 Dim wireQuantity As Integer
8 Dim i As Integer
9
10 largestWireVolume = 0
11
12 ' First find the largest wire volume
13 For i = 1 To wires.Rows.Count
14 wireType = wires.Cells(i, 1).Value
15 wireSize = wires.Cells(i, 2).Value
16
17 If wireType <> "clamp" And wireType <> "deviceYoke" And wireSize <> "" Then
18 Select Case wireSize
19 Case "14": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 2.0)
20 Case "12": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 2.25)
21 Case "10": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 2.5)
22 Case "8": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 3.0)
23 Case "6": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 5.0)
24 Case "4": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 6.0)
25 Case "2": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 9.0)
26 Case "1/0": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 10.0)
27 Case "2/0": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 11.0)
28 Case "3/0": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 12.0)
29 Case "4/0": largestWireVolume = WorksheetFunction.Max(largestWireVolume, 13.0)
30 End Select
31 End If
32 Next i
33
34 ' Calculate volume for each wire type
35 For i = 1 To wires.Rows.Count
36 wireType = wires.Cells(i, 1).Value
37 wireSize = wires.Cells(i, 2).Value
38 wireQuantity = wires.Cells(i, 3).Value
39
40 If wireType = "clamp" Then
41 ' Clamps count as one conductor of the largest wire
42 totalVolume = totalVolume + (largestWireVolume * wireQuantity)
43 ElseIf wireType = "deviceYoke" Then
44 ' Device yokes count as two conductors of the largest wire
45 totalVolume = totalVolume + (largestWireVolume * 2 * wireQuantity)
46 Else
47 Select Case wireSize
48 Case "14": totalVolume = totalVolume + (2.0 * wireQuantity)
49 Case "12": totalVolume = totalVolume + (2.25 * wireQuantity)
50 Case "10": totalVolume = totalVolume + (2.5 * wireQuantity)
51 Case "8": totalVolume = totalVolume + (3.0 * wireQuantity)
52 Case "6": totalVolume = totalVolume + (5.0 * wireQuantity)
53 Case "4": totalVolume = totalVolume + (6.0 * wireQuantity)
54 Case "2": totalVolume = totalVolume + (9.0 * wireQuantity)
55 Case "1/0": totalVolume = totalVolume + (10.0 * wireQuantity)
56 Case "2/0": totalVolume = totalVolume + (11.0 * wireQuantity)
57 Case "3/0": totalVolume = totalVolume + (12.0 * wireQuantity)
58 Case "4/0": totalVolume = totalVolume + (13.0 * wireQuantity)
59 End Select
60 End If
61 Next i
62
63 ' Round up to next whole cubic inch
64 CalculateJunctionBoxVolume = WorksheetFunction.Ceiling(totalVolume, 1)
65End Function
66
67' Usage in a worksheet:
68' =CalculateJunctionBoxVolume(A1:C5)
69' Where columns A, B, C contain wire type, size, and quantity respectively
70
جعبه اتصال یک محفظه است که اتصالات الکتریکی را در خود جای میدهد و از آنها در برابر آسیب، رطوبت و تماس تصادفی محافظت میکند. اندازه آن حیاتی است زیرا جعبههای شلوغ میتوانند منجر به گرم شدن بیش از حد، آسیب به عایق سیم، اتصال کوتاه و خطرات آتشسوزی احتمالی شوند. کد ملی برق (NEC) الزامات حداقل حجم را برای اطمینان از نصبهای ایمن تعیین میکند.
نشانههایی که ممکن است جعبه اتصال شما خیلی کوچک باشد شامل:
میتوانید ابعاد جعبه خود را اندازهگیری کرده و حجم آن را محاسبه کنید، سپس از این محاسبهگر استفاده کنید تا ببینید آیا با الزامات مطابقت دارد یا خیر.
بله، سیمهای بزرگتر (ضخیمتر) به فضای بیشتری در یک جعبه اتصال نیاز دارند. به عنوان مثال، یک سیم 14 AWG به 2.0 اینچ مکعب نیاز دارد، در حالی که یک سیم 6 AWG به 5.0 اینچ مکعب نیاز دارد. محاسبهگر بهطور خودکار این تفاوتها را در نظر میگیرد.
این اصطلاحات اغلب بهطور متناوب استفاده میشوند، اما تفاوتهای جزئی وجود دارد:
با این حال، الزامات محاسبه حجم برای همه این نوع جعبهها یکسان است.
هر گیره کابل به عنوان یک هادی از بزرگترین سیم وارد شده به جعبه شمارش میشود. به سادگی "گیره" را به عنوان نوع سیم در محاسبهگر ما انتخاب کنید و تعداد گیرهها را وارد کنید. محاسبهگر بهطور خودکار حجم مناسب را اضافه میکند.
بله، هر هادی که وارد جعبه میشود باید شمارش شود، از جمله:
محاسبهگر ما به شما این امکان را میدهد که چندین ورودی برای انواع و اندازههای مختلف سیم اضافه کنید. به سادگی برای هر پیکربندی سیم متفاوت در جعبه خود یک ورودی جدید اضافه کنید.
الزامات حجم یکسان است، صرفنظر از جنس جعبه. با این حال، جعبههای فلزی ممکن است نیاز به ملاحظات اضافی داشته باشند:
بله، میتوان از افزونههای جعبه برای افزایش حجم موجود استفاده کرد. حجم افزونه به حجم جعبه اصلی اضافه میشود تا حجم کل موجود تعیین شود.
بله، در حالی که اکثر حوزههای قضایی الزامات خود را بر اساس NEC قرار میدهند، برخی ممکن است الزامات اضافی یا تغییر یافتهای داشته باشند. همیشه با اداره ساختمان محلی خود برای الزامات خاص در منطقه خود مشورت کنید.
انجمن ملی آتشنشانی. (2020). کد ملی برق (NFPA 70). ماده 314.16 - تعداد هادیها در جعبههای خروجی، دستگاه و اتصال.
مالین، ر. (2017). سیمکشی الکتریکی مسکونی (ویرایش 19). انتشارات Cengage.
هولزمن، ه. ن. (2016). سیمکشی تجاری مدرن (ویرایش 7). گودهارت-ویلکاکس.
انجمن بینالمللی بازرسان الکتریکی. (2018). کتاب سواره درباره زمینگذاری و اتصال (ویرایش 13).
هولت، م. (2017). راهنمای مصور برای کد ملی برق (ویرایش 7). انتشارات Cengage.
محاسبهگر حجم جعبه اتصال ابزاری ضروری برای اطمینان از ایمن و مطابق با کد بودن نصبهای الکتریکی شما است. با تعیین دقیق اندازه مورد نیاز جعبه بر اساس تعداد و نوع سیمها، میتوانید از خطرات احتمالی جلوگیری کرده و اطمینان حاصل کنید که کار الکتریکی شما تأیید میشود.
چه شما یک برقکار حرفهای باشید یا یک علاقهمند به کارهای دستی، اندازهگیری صحیح جعبه اتصال یک جنبه حیاتی از ایمنی الکتریکی است. از این محاسبهگر استفاده کنید تا حدس و گمان را از پروژههای الکتریکی خود حذف کنید و نصبهایی ایجاد کنید که برای سالها به طور ایمن کار کنند.
آیا آمادهاید اندازه مورد نیاز برای جعبه اتصال خود را محاسبه کنید؟ به سادگی جزئیات سیم خود را در بالا وارد کنید و نتایج فوری که با الزامات کد ملی برق مطابقت دارد، دریافت کنید.
کشف ابزارهای بیشتری که ممکن است برای جریان کاری شما مفید باشند