محاسبه‌گر حجم جعبه انشعاب - مطابق با کد NEC

حجم جعبه تقسیم چیست؟

محاسبه‌گر حجم جعبه تقسیم، کمترین حجم جعبه، بر حسب اینچ مکعب، را پیدا می‌کند که بتواند مجموعه‌ای معین از سیم‌ها و قطعات را به‌طور ایمن در خود جای دهد. این محاسبه‌گر قواعد پر کردن جعبه در کد ملی برق (NEC)، جدول ۳۱۴٫۱۶(B)، را اعمال می‌کند. برق‌کاران و صاحبان خانه از آن استفاده می‌کنند تا پیش از نصب، جعبه‌ای مطابق کد انتخاب کنند، نه اینکه پس از قرار گرفتن سیم‌ها درون جعبه متوجه شوند که جعبه بیش از حد کوچک است.

جعبه تقسیم چیست؟

جعبه تقسیم، که جعبه پریز یا جعبه تجهیزات نیز نامیده می‌شود، محفظه‌ای است که اتصالات و وصله‌های برق را در خود جای می‌دهد. این جعبه سیم‌ها را از آسیب فیزیکی دور نگه می‌دارد و جرقه‌ها یا گرما را از هر چیز نزدیک و قابل اشتعال دور می‌کند. جعبه‌ها از فلز یا پلاستیک ساخته می‌شوند و در شکل‌های گوناگونی، از جمله تک‌خانه، مربعی و هشت‌ضلعی، عرضه می‌شوند.

چرا حجم جعبه اهمیت دارد

اتصالات برق جریان را عبور می‌دهند و جریان گرما تولید می‌کند. جعبه‌ای که فضای آزاد کافی نداشته باشد، سیم‌ها را به‌صورت فشرده کنار هم قرار می‌دهد و پخش شدن گرما را دشوارتر می‌کند. فشردگی ممکن است هنگام هل دادن سیم‌ها به داخل جعبه، عایق سیم را خراش دهد یا له کند و در گذر زمان خطر اتصال کوتاه را افزایش دهد. NEC برای هر جعبه حداقل حجمی تعیین می‌کند تا برای رساناها، وصله‌ها و تجهیزات، بدون فشردگی، فضای کافی وجود داشته باشد.

نحوه محاسبه حجم جعبه تقسیم

جدول NEC ۳۱۴٫۱۶(B) برای هر گیج سیم، بر اساس گیج سیم آمریکایی (American Wire Gauge یا AWG)، مقدار فضای مجاز، بر حسب اینچ مکعب، تعیین می‌کند. این جدول از 18 AWG تا 6 AWG را پوشش می‌دهد. رساناهای بزرگ‌تر با این روش اندازه‌گذاری نمی‌شوند؛ بخش جداگانه‌ای از کد، یعنی NEC ۳۱۴٫۲۸، جعبه‌های کشش و اتصال برای سیم‌های بزرگ‌تر را پوشش می‌دهد.

حجم کل موردنیاز، مجموع چند نوع فضای مجاز است:

• رساناها. هر سیم حامل جریان که وارد جعبه می‌شود و در آن وصله یا متصل می‌شود، بر اساس قطر خود، یک فضای مجاز دریافت می‌کند.
• رساناهای اتصال زمین. همه سیم‌های لخت یا سبز اتصال زمین در جعبه، یک فضای مجاز مشترک دارند که بر اساس بزرگ‌ترین سیم اتصال زمین موجود تعیین می‌شود. اگر تعداد سیم‌های اتصال زمین بیشتر از چهار باشد، هر سیم پس از سیم چهارم، یک‌چهارم آن فضای مجاز را اضافه می‌کند.
• بست‌های کابل. همه بست‌های داخلی کابل در جعبه، در مجموع یک فضای مجاز مشترک دارند که بر اساس بزرگ‌ترین رسانای جعبه تعیین می‌شود. تعداد بست‌ها در این مورد اهمیتی ندارد.
• پایه‌های تجهیزات. هر پایه تجهیزات، یعنی تسمه فلزی نصب کلید یا پریز، دو برابر فضای مجاز را اضافه می‌کند که بر اساس بزرگ‌ترین رسانای جعبه تعیین می‌شود.

به‌صورت فرمول:

$V = C + G + K + Y$

در اینجا V حجم موردنیاز جعبه، C مجموع فضاهای مجاز رساناها، G فضای مجاز یکپارچه اتصال زمین، K فضای مجاز بست‌ها (فقط در صورتی که جعبه بست داشته باشد) و Y فضاهای مجاز پایه‌ها است.

مثال حل‌شده

یک جعبه برای کلید سه‌طرفه شامل این موارد است:

• سه رسانای 14 AWG
• دو رسانای 12 AWG
• یک سیم اتصال زمین 14 AWG
• یک بست کابل
• یک پایه تجهیزات

فضاهای مجاز رساناها: (۳ × ۲٫۰) + (۲ × ۲٫۲۵) = ۶٫۰ + ۴٫۵ = ۱۰٫۵ اینچ مکعب (۱۷۲ cm³).

بزرگ‌ترین رسانای جعبه 12 AWG است و فضای مجاز آن ۲٫۲۵ اینچ مکعب (۳۶٫۹ cm³) است. از این مقدار در محاسبه بست و پایه استفاده می‌شود.

فضای مجاز اتصال زمین: یک سیم اتصال زمین 14 AWG، بنابراین ۲٫۰ اینچ مکعب (۳۲٫۸ cm³) اضافه می‌شود. مجموع جاری: ۱۲٫۵.

فضای مجاز بست: یک فضای مجاز در اندازه بزرگ‌ترین رسانا، یعنی ۲٫۲۵ اینچ مکعب (۳۶٫۹ cm³). مجموع جاری: ۱۴٫۷۵.

فضای مجاز پایه تجهیزات: ۲٫۲۵ × ۲ × ۱ = ۴٫۵ اینچ مکعب (۷۳٫۷ cm³). مجموع نهایی: ۱۹٫۲۵ اینچ مکعب (۳۱۵ cm³).

این جعبه به حجمی دست‌کم برابر با ۱۹٫۲۵ اینچ مکعب (۳۱۵ cm³) نیاز دارد. بسیاری از جعبه‌های تجهیزات تک‌خانه ظرفیت کمتری دارند؛ بنابراین این سیم‌کشی معمولاً به جعبه‌ای بزرگ‌تر، مانند جعبه دوخانه یا جعبه تک‌خانه عمیقی که برای ۱۹٫۲۵ اینچ مکعب (۳۱۵ cm³) یا بیشتر درجه‌بندی شده باشد، نیاز دارد. حجم جعبه معمولاً درون آن حک می‌شود یا در مشخصات سازنده درج می‌گردد.

این محاسبه‌گر چه مواردی را پوشش می‌دهد

این محاسبه‌گر اندازه‌های سیم از 18 AWG تا 6 AWG را پشتیبانی می‌کند و با جدول NEC ۳۱۴٫۱۶(B) مطابقت دارد. موارد زیر را پوشش نمی‌دهد:

• رساناهای بزرگ‌تر از 6 AWG که در عوض مشمول NEC ۳۱۴٫۲۸ هستند.
• جعبه‌های چندخانه‌ دارای جداکننده‌های داخلی.
• جعبه‌هایی که سیم‌کشی برق را با سیم‌کشی ولتاژ پایین، مانند کابل کواکسیال یا شبکه، ترکیب می‌کنند.

برای محاسبه پرشدگی جعبه در خارج از این موارد، یا برای تصمیم نهایی درباره مطابقت، مستقیماً به جدول NEC ۳۱۴٫۱۶(A) و (B) مراجعه کنید یا از برق‌کار دارای مجوز کمک بگیرید.

پرسش‌های متداول

چه چیزی در پرشدگی جعبه به‌عنوان رسانا محسوب می‌شود؟ هر سیم عایق‌داری که وارد جعبه شود و در آن وصله شود یا به یک تجهیز متصل شود، یک رسانا محسوب می‌شود. یک سیم انشعابی کوتاه‌تر از حدود ۶ اینچ (۱۵ cm) که از جعبه خارج نمی‌شود، معمولاً محاسبه نمی‌شود.

آیا هر سیم اتصال زمین فضای مجاز جداگانه‌ای اضافه می‌کند؟ خیر. همه رساناهای اتصال زمین در یک جعبه، یک فضای مجاز مشترک دارند که بر اساس بزرگ‌ترین سیم اتصال زمین تعیین می‌شود. فقط پس از سیم اتصال زمین چهارم، هر سیم اضافی مقدار کمی، معادل یک‌چهارم آن فضا، اضافه می‌کند.

اگر جعبه سه بست کابل داشته باشد، آیا هر سه بست جداگانه محاسبه می‌شوند؟ خیر. همه بست‌های یک جعبه در مجموع از یک فضای مجاز استفاده می‌کنند که بر اساس بزرگ‌ترین رسانای جعبه تعیین می‌شود، صرف‌نظر از تعداد بست‌ها.

پایه تجهیزات چه اثری بر مجموع دارد؟ هر پایه تجهیزات، مانند تسمه روی کلید یا پریز، دو برابر فضای مجاز بزرگ‌ترین رسانای جعبه را اضافه می‌کند. دو پایه، این فضای مجاز دوبرابری را دو بار اضافه می‌کنند.

اگر سیم من بزرگ‌تر از 6 AWG باشد چه؟ جدول NEC ۳۱۴٫۱۶(B) برای اندازه‌های بزرگ‌تر از 6 AWG فضای مجاز تعیین نمی‌کند و این محاسبه‌گر نیز چنین کاری نمی‌کند. جعبه‌های مربوط به رساناهای بزرگ‌تر بر اساس NEC ۳۱۴٫۲۸ اندازه‌گذاری می‌شوند.

آیا جعبه‌های فلزی و پلاستیکی به حجم‌های متفاوتی نیاز دارند؟ خیر. قواعد حجم برای هر دو جنس یکسان است. جعبه‌های فلزی گاهی بست‌های داخلی دارند که همچنان در فضای مجاز توضیح‌داده‌شده در بالا محاسبه می‌شوند.