ماشین‌حساب اندازه‌گیری جعبه اتصال

مقدمه

ماشین‌حساب اندازه‌گیری جعبه اتصال ابزاری ضروری برای برق‌کاران، پیمانکاران و علاقه‌مندان به DIY است که نیاز دارند اندازه مناسب جعبه‌های اتصال الکتریکی را طبق الزامات کد ملی برق (NEC) تعیین کنند. اندازه‌گیری صحیح جعبه‌های اتصال برای ایمنی الکتریکی حیاتی است، زیرا جعبه‌های کوچک می‌توانند منجر به گرم شدن بیش از حد، مدیریت دشوار سیم‌ها و تخلفات احتمالی کد شوند. این ماشین‌حساب فرآیند تعیین حداقل حجم مورد نیاز جعبه را بر اساس تعداد و اندازه سیم‌ها، ورودی‌های لوله و سایر عواملی که بر اندازه‌گیری جعبه تأثیر می‌گذارند، ساده می‌کند.

جعبه‌های اتصال به عنوان نقاط اتصال در سیستم‌های الکتریکی عمل می‌کنند و اتصالات و انشعابات سیم‌ها را در خود جای می‌دهند و در عین حال حفاظت و دسترسی را فراهم می‌کنند. NEC الزامات حداقلی حجم را برای جعبه‌های اتصال مشخص می‌کند تا فضای کافی برای اتصالات سیم، جلوگیری از گرم شدن و امکان نگهداری آینده را تضمین کند. ماشین‌حساب ما این محاسبات را خودکار می‌کند و به شما کمک می‌کند اندازه صحیح جعبه را برای کاربرد خاص خود انتخاب کنید.

نحوه کار اندازه‌گیری جعبه اتصال

الزامات NEC برای اندازه‌گیری جعبه اتصال

ماده 314 کد ملی برق (NEC) الزامات خاصی را برای محاسبه حداقل حجم مورد نیاز برای جعبه‌های اتصال تعیین می‌کند. این محاسبه بر اساس عوامل زیر است:

1. تعداد و اندازه سیم: هر سیمی که وارد جعبه می‌شود نیاز به یک مقدار حجم خاص بر اساس اندازه‌اش (اندازه AWG) دارد.
2. سیم‌های زمین: سیم‌های زمین به حجم اضافی نیاز دارند.
3. ورودی‌های لوله: هر ورودی لوله به حجم اضافی نیاز دارد.
4. پر کردن دستگاه/تجهیزات: فضای اضافی برای دستگاه‌ها یا تجهیزاتی که در جعبه نصب می‌شوند، لازم است.
5. گیره‌ها: گیره‌های داخلی کابل به حجم اضافی نیاز دارند.

الزامات حجم بر اساس اندازه سیم

NEC الزامات حجم زیر را برای هر هادی بر اساس اندازه سیم مشخص می‌کند:

اندازه‌های استاندارد جعبه‌های اتصال

اندازه‌های رایج جعبه‌های اتصال و حجم تقریبی آن‌ها شامل:

فرمول محاسبه

فرمول پایه برای محاسبه حداقل حجم مورد نیاز جعبه اتصال به صورت زیر است:

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

که در آن:

• $V$ = حجم کل مورد نیاز جعبه (اینچ مکعب)
• $N$ = تعداد هادی‌ها (شامل سیم‌های زمین در صورت لزوم)
• $V_w$ = مقدار حجم به ازای هر هادی بر اساس اندازه سیم
• $V_d$ = مقدار حجم به ازای دستگاه‌ها/تجهیزات
• $V_c$ = مقدار حجم به ازای ورودی‌های لوله
• $V_s$ = ضریب ایمنی (معمولاً 25%)

ماشین‌حساب ما این فرمول را با یک رابط کاربری کاربرپسند پیاده‌سازی می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد که به سرعت اندازه مناسب جعبه اتصال را برای کاربرد خاص خود تعیین کنید.

راهنمای گام به گام برای استفاده از ماشین‌حساب

1. تعداد سیم‌ها را وارد کنید: تعداد کل هادی‌های جاری (شامل سیم‌های زمین نیست) که در جعبه اتصال خواهند بود را وارد کنید.

2. اندازه سیم را انتخاب کنید: اندازه مناسب اندازه سیم آمریکایی (AWG) را از منوی کشویی انتخاب کنید. اگر نصب شما از چندین اندازه سیم استفاده می‌کند، اندازه رایج‌ترین را انتخاب کنید یا به صورت جداگانه برای هر اندازه محاسبه کنید.

3. تعداد ورودی‌های لوله را وارد کنید: مشخص کنید که چند ورودی لوله به جعبه اتصال متصل خواهد شد.

4. شامل سیم زمین (اختیاری): اگر نصب شما شامل یک سیم زمین است، این کادر را علامت بزنید. ماشین‌حساب به طور خودکار مقدار حجم مناسب را اضافه می‌کند.

5. نتایج را مشاهده کنید: ماشین‌حساب نمایش خواهد داد:

   • حجم مورد نیاز جعبه به اینچ مکعب
   • اندازه جعبه استاندارد پیشنهادی که با یا بیشتر از حجم مورد نیاز مطابقت دارد

6. نتایج را کپی کنید: بر روی دکمه "کپی نتیجه" کلیک کنید تا نتایج محاسبه را به کلیپ بورد خود کپی کنید برای مرجع یا مستندسازی.

ماشین‌حساب به طور خودکار یک ضریب ایمنی 25% را برای اطمینان از فضای کافی برای خم کردن سیم‌ها و اصلاحات آینده اعمال می‌کند.

موارد استفاده

نصب‌های الکتریکی مسکونی

در محیط‌های مسکونی، جعبه‌های اتصال معمولاً برای:

• اتصالات چراغ‌های روشنایی: هنگام اتصال چراغ‌های سقفی یا دیواری به سیم‌کشی خانه
• افزودن پریزها: هنگام گسترش مدارها برای افزودن پریزهای جدید
• نصب سوئیچ‌ها: برای مسکن اتصالات سیم‌کشی در پشت سوئیچ‌های روشنایی
• نصب چراغ سقفی: هنگام جایگزینی یک چراغ با یک چراغ سقفی که به سیم‌کشی اضافی نیاز دارد

مثال: یک صاحب‌خانه در حال نصب یک چراغ سقفی جدید است که نیاز به اتصال 4 سیم 12 AWG به علاوه یک سیم زمین دارد، با 2 ورودی لوله. ماشین‌حساب تعیین خواهد کرد که یک جعبه 4×2-1/8 (18 اینچ مکعب) کافی خواهد بود.

پروژه‌های الکتریکی تجاری

کاربردهای تجاری اغلب شامل سناریوهای سیم‌کشی پیچیده‌تری هستند:

• سیستم‌های روشنایی اداری: اتصال چندین مدار روشنایی با سیم‌کشی کنترل
• توزیع برق مرکز داده: جعبه‌های اتصال برای توزیع برق به رک‌های سرور
• سیستم‌های کنترل HVAC: مسکن اتصالات برای سیم‌کشی کنترل دما
• نصب سیستم‌های امنیتی: اتصال سیم‌های برق و سیگنال برای دستگاه‌های امنیتی

مثال: یک برق‌کار که در حال نصب روشنایی اداری است نیاز به اتصال 8 سیم 10 AWG با یک سیم زمین و 3 ورودی لوله دارد. ماشین‌حساب یک جعبه 4×4×2-1/8 (30.3 اینچ مکعب) را توصیه خواهد کرد.

کاربردهای صنعتی

محیط‌های صنعتی معمولاً به جعبه‌های اتصال بزرگ‌تری نیاز دارند به دلیل:

• سیم‌کشی با اندازه بزرگ‌تر: تجهیزات صنعتی معمولاً از سیم‌های با اندازه بزرگ‌تر استفاده می‌کنند
• مدارهای پیچیده‌تر: ممکن است چندین مدار در یک جعبه به هم متصل شوند
• ملاحظات محیطی سخت: فضای اضافی ممکن است برای اتصالات مهر و موم شده لازم باشد
• محافظت در برابر لرزش: فضای اضافی برای ایمن کردن سیم‌ها در برابر لرزش تجهیزات

مثال: یک برق‌کار صنعتی که در حال اتصال سیم‌کشی کنترل موتور با 6 سیم 8 AWG، سیم زمین و 2 ورودی لوله است، به یک جعبه 4×4×3-1/2 (49.5 اینچ مکعب) نیاز خواهد داشت.

پروژه‌های DIY الکتریکی

علاقه‌مندان به DIY می‌توانند از اندازه‌گیری صحیح جعبه اتصال برای:

• سیم‌کشی کارگاه: افزودن پریزها یا روشنایی به یک کارگاه خانگی
• ارتقاء الکتریکی گاراژ: نصب مدارهای جدید برای ابزارهای برقی
• روشنایی بیرونی: اتصال جعبه‌های اتصال ضد آب برای روشنایی منظر
• خودکارسازی خانگی: مسکن اتصالات برای سیم‌کشی خانه‌های هوشمند

مثال: یک علاقه‌مند به DIY که در حال افزودن روشنایی به کارگاه است نیاز به اتصال 3 سیم 14 AWG با یک سیم زمین و 1 ورودی لوله دارد. ماشین‌حساب یک جعبه 4×1-1/2 (12.5 اینچ مکعب) را پیشنهاد خواهد کرد.

جایگزین‌ها برای جعبه‌های اتصال استاندارد

در حالی که این ماشین‌حساب بر روی جعبه‌های اتصال استاندارد تمرکز دارد، جایگزین‌هایی برای کاربردهای خاص وجود دارد:

1. جعبه‌های سطحی: زمانی که دسترسی به حفره‌های دیواری محدود است استفاده می‌شود
2. جعبه‌های ضد آب: برای نصب‌های بیرونی الزامی است
3. جعبه‌های کف: برای اتصالات در کف‌های بتنی استفاده می‌شوند
4. جعبه‌های ریخته‌گری: در محیط‌های صنعتی که دوام ضروری است استفاده می‌شوند
5. جعبه‌های ضد انفجار: در مکان‌های خطرناک با گازها یا گرد و غبار قابل اشتعال الزامی است

هر جایگزین الزامات اندازه‌گیری خاص خود را دارد که معمولاً سخت‌گیرانه‌تر از جعبه‌های اتصال استاندارد است.

تاریخچه الزامات اندازه‌گیری جعبه اتصال

تکامل الزامات اندازه‌گیری جعبه اتصال منعکس‌کننده توسعه استانداردهای ایمنی الکتریکی است:

نصب‌های الکتریکی اولیه (اواخر 1800)

در روزهای اولیه نصب‌های الکتریکی، هیچ الزامات استانداردی برای جعبه‌های اتصال وجود نداشت. اتصالات اغلب در جعبه‌های چوبی یا حتی به صورت برهنه انجام می‌شد که منجر به آتش‌سوزی‌ها و خطرات ایمنی زیادی می‌شد.

اولین کد ملی برق (1897)

اولین کد ملی برق در سال 1897 منتشر شد و استانداردهای ایمنی پایه‌ای برای نصب‌های الکتریکی را تعیین کرد. با این حال، الزامات خاص اندازه‌گیری جعبه‌ها حداقلی بود.

معرفی الزامات حجم (دهه 1920-1930)

با پیچیده‌تر شدن سیستم‌های الکتریکی، نیاز به اندازه‌گیری استاندارد جعبه‌های اتصال مشخص شد. الزامات اولیه حجم ساده و عمدتاً بر اساس اندازه فیزیکی اتصالات سیم بود.

الزامات مدرن NEC (دهه 1950-اکنون)

رویکرد مدرن به اندازه‌گیری جعبه‌های اتصال، بر اساس تعداد سیم‌ها، اندازه و عوامل دیگر، در دهه 1950 شکل گرفت. NEC با هر بازنگری کد، که معمولاً هر سه سال یکبار انجام می‌شود، این الزامات را به‌روزرسانی کرده است.

تحولات اخیر

به‌روزرسانی‌های اخیر NEC به چالش‌های جدیدی مانند:

• الزامات سیم‌کشی ولتاژ پایین و داده
• تطابق با فناوری خانه‌های هوشمند
• اقدامات ایمنی بهبود یافته برای کاربردهای با قدرت بالا
• الزامات دسترسی برای نگهداری و بازرسی

الزامات اندازه‌گیری جعبه‌های اتصال امروز نمایانگر دهه‌ها تجربه ایمنی است و برای جلوگیری از خطرات الکتریکی در عین تضمین قابلیت اطمینان سیستم طراحی شده‌اند.

سوالات متداول

جعبه اتصال چیست؟

جعبه اتصال یک محفظه است که اتصالات الکتریکی را در خود جای می‌دهد و از آسیب، رطوبت و تماس تصادفی با انشعابات سیم‌ها محافظت می‌کند. جعبه‌های اتصال یک مکان امن و قابل دسترس برای اتصال سیم‌های الکتریکی فراهم می‌کنند و طبق کدهای الکتریکی برای اکثر اتصالات سیم الزامی هستند.

چرا اندازه‌گیری صحیح جعبه اتصال مهم است؟

اندازه‌گیری صحیح جعبه اتصال برای چندین دلیل حیاتی است:

• ایمنی: از گرم شدن بیش از حد به دلیل سیم‌های شلوغ جلوگیری می‌کند
• رعایت کد: الزامات NEC را برای نصب‌های الکتریکی برآورده می‌کند
• سهولت نصب: فضای کافی برای خم کردن و اتصالات فراهم می‌کند
• نگهداری آینده: دسترسی برای تعمیرات یا اصلاحات را فراهم می‌کند
• حفاظت از سیم: از آسیب به عایق سیم‌ها در شرایط شلوغ جلوگیری می‌کند

آیا می‌توانم از جعبه بزرگ‌تر از اندازه مورد نیاز استفاده کنم؟

بله، می‌توانید همیشه از جعبه بزرگ‌تر از حداقل اندازه مورد نیاز استفاده کنید. در واقع، معمولاً توصیه می‌شود که جعبه‌ای کمی بزرگ‌تر از حداقل مورد نیاز انتخاب کنید تا نصب آسان‌تر و اصلاحات آینده ممکن شود. با این حال، ممکن است محدودیت‌های فضایی یا ملاحظات زیبایی‌شناختی وجود داشته باشد که استفاده از اندازه حداقل قابل قبول را در برخی شرایط ترجیحی کند.

چه اتفاقی می‌افتد اگر از جعبه اتصال کوچک‌تر از حد نیاز استفاده کنم؟

استفاده از جعبه اتصال کوچک‌تر می‌تواند به چندین مشکل منجر شود:

• تخلفات کد: نصب‌ها ممکن است بازرسی را رد کنند
• گرم شدن: سیم‌های شلوغ می‌توانند گرمای اضافی تولید کنند
• آسیب به عایق: خمیدگی‌های تنگ می‌توانند به عایق سیم‌ها آسیب برسانند
• نصب دشوار: فضای کافی برای انجام اتصالات مناسب وجود ندارد
• خطرات ایمنی: افزایش خطرات اتصال کوتاه و آتش‌سوزی

چگونه می‌توانم پر کردن جعبه را برای اندازه‌های مختلف سیم محاسبه کنم؟

هنگام کار با اندازه‌های مختلف سیم، باید الزامات حجم را به صورت جداگانه برای هر اندازه محاسبه کنید:

1. تعداد سیم‌های هر اندازه را شمارش کنید
2. در اندازه آن اندازه ضرب کنید
3. حجم‌ها را برای تمام اندازه‌های سیم جمع کنید
4. حجم اضافی را برای سیم‌های زمین، ورودی‌های لوله و غیره اضافه کنید
5. ضریب ایمنی را اعمال کنید

ماشین‌حساب ما برای موقعیت‌هایی طراحی شده است که همه سیم‌ها از یک اندازه هستند. برای نصب‌های مختلط، ممکن است نیاز به انجام چندین محاسبه یا استفاده از بزرگ‌ترین اندازه برای برآورد محافظه‌کارانه داشته باشید.

آیا باید سیم‌های ولتاژ پایین را در محاسبه شامل کنم؟

طبق NEC، سیم‌کشی ولتاژ پایین (مانند سیم‌های زنگ در، ترموستات‌ها یا کابل‌های داده) نباید در همان جعبه اتصال با سیم‌کشی ولتاژ خط قرار گیرد مگر اینکه توسط یک مانع جدا شود. اگر جعبه‌ای مخصوص سیم‌کشی ولتاژ پایین دارید، ممکن است قوانین اندازه‌گیری متفاوتی بر اساس کاربرد خاص و کدهای محلی اعمال شود.

چگونه اشکال مختلف جعبه بر محاسبه تأثیر می‌گذارد؟

شکل جعبه اتصال (مربع، مستطیل، هشت‌ضلعی و غیره) به طور مستقیم بر محاسبه حجم تأثیر نمی‌گذارد. آنچه مهم است، حجم کل داخلی به اینچ مکعب است. با این حال، اشکال مختلف ممکن است برای کاربردهای خاص مناسب‌تر باشند:

• جعبه‌های مربع: برای چندین ورودی لوله مناسب است
• جعبه‌های مستطیلی: معمولاً برای سوئیچ‌ها و پریزها استفاده می‌شوند
• جعبه‌های هشت‌ضلعی: معمولاً برای چراغ‌های روشنایی استفاده می‌شوند
• جعبه‌های عمیق: فضای اضافی برای اندازه‌های بزرگ‌تر سیم فراهم می‌کنند

آیا الزامات جعبه اتصال در کشورهای دیگر متفاوت است؟

بله، الزامات جعبه اتصال در کشورهای مختلف متفاوت است. در حالی که اصول فراهم کردن فضای کافی برای اتصالات سیم جهانی است، الزامات خاص متفاوت است:

• کانادا: کد برق کانادایی (CEC) الزامات مشابه اما نه یکسانی با NEC دارد
• بریتانیا: استانداردهای بریتانیا (BS 7671) الزامات متفاوتی برای جعبه‌های اتصال مشخص می‌کند
• استرالیا/نیوزیلند: AS/NZS 3000 مشخصات خاص خود را دارد
• اتحادیه اروپا: استانداردهای IEC راهنمایی‌هایی را ارائه می‌دهند که توسط بسیاری از کشورهای اتحادیه اروپا دنبال می‌شود

این ماشین‌حساب بر اساس الزامات NEC استفاده شده در ایالات متحده است.

الزامات اندازه‌گیری جعبه‌های اتصال چقدر تغییر می‌کند؟

کد ملی برق هر سه سال یکبار به‌روزرسانی می‌شود و الزامات اندازه‌گیری جعبه‌های اتصال ممکن است با هر بازنگری تغییر کند. با این حال، تغییرات عمده در الزامات اندازه‌گیری جعبه‌ها نسبتاً نادر است. همیشه بهتر است با نسخه فعلی کد NEC یا کد محلی برق برای جدیدترین الزامات مشورت کنید.

آیا می‌توانم جعبه اتصال را خودم نصب کنم یا به برق‌کار نیاز دارم؟

در بسیاری از حوزه‌های قضایی، صاحبان خانه مجاز به انجام کارهای الکتریکی در خانه‌های خود، از جمله نصب جعبه‌های اتصال هستند. با این حال، این کار معمولاً به مجوز و بازرسی نیاز دارد. به دلیل نگرانی‌های ایمنی و پیچیدگی کدهای الکتریکی، توصیه می‌شود که یک برق‌کار مجاز استخدام کنید مگر اینکه تجربه قابل توجهی در نصب‌های الکتریکی داشته باشید. نصب نادرست می‌تواند منجر به خطرات آتش‌سوزی، تخلفات کد و مشکلات بیمه شود.

پیاده‌سازی فنی

در اینجا مثال‌های کدی وجود دارد که نشان می‌دهد چگونه اندازه‌گیری جعبه اتصال را در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف محاسبه کنید:

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' فرمول اکسل برای اندازه‌گیری جعبه اتصال
2' فرض می‌شود که موارد زیر وجود دارد:
3' - اندازه سیم در سلول A2 (به عنوان متن، مثلاً "12")
4' - تعداد سیم در سلول B2 (عدد)
5' - تعداد ورودی لوله در سلول C2 (عدد)
6' - شامل سیم زمین در سلول D2 (TRUE/FALSE)
7
8' ایجاد محدوده‌های نام برای حجم سیم
9' (این کار در مدیر نام انجام خواهد شد)
10' WireVolume14 = 2.0
11' WireVolume12 = 2.25
12' WireVolume10 = 2.5
13' WireVolume8 = 3.0
14' و غیره.
15
16' فرمول برای حجم مورد نیاز
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

مراجع

1. انجمن ملی آتش‌نشانی. (2023). NFPA 70: کد ملی برق. کوئینسی، MA: NFPA.

2. هولت، م. (2020). راهنمای مصور کد ملی برق. انتشارات Cengage.

3. هارت‌ول، ف. پ. و مک‌پارتلند، ج. ف. (2017). راهنمای کد ملی برق مک‌گراو-هیل. انتشارات مک‌گراو-هیل.

4. استالکاپ، ج. (2020). کتاب طراحی الکتریکی استالکاپ. انتشارات جونز و بارتلت.

5. انجمن بازرسان الکتریکی بین‌المللی. (2019). کتاب سوارس در زمین و اتصال. IAEI.

6. میلر، سی. ر. (2021). راهنمای آمادگی امتحان برق‌کاران. انتشارات فنی آمریکایی.

7. تریس‌تر، ج. ای. و استافرد، ه. ب. (2019). راهنمای جزئیات طراحی الکتریکی. انتشارات مک‌گراو-هیل.

8. آزمایشگاه‌های تحت‌نظر. (2022). استانداردهای UL برای جعبه‌ها و محفظه‌های اتصال. UL LLC.

9. مجله پیمانکار الکتریکی. (2023). "درک محاسبات پر کردن جعبه." از https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing دریافت شده است.

10. کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک. (2021). IEC 60670: جعبه‌ها و محفظه‌ها برای لوازم الکتریکی برای نصب‌های ثابت خانگی و مشابه. IEC.

نتیجه‌گیری

اندازه‌گیری صحیح جعبه اتصال جنبه‌ای حیاتی از ایمنی الکتریکی و رعایت کد است. ماشین‌حساب اندازه‌گیری جعبه اتصال این فرآیند را ساده می‌کند و به شما کمک می‌کند اندازه مناسب جعبه را بر اساس نیازهای خاص خود تعیین کنید. با پیروی از دستورالعمل‌های NEC و استفاده از این ماشین‌حساب، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که نصب‌های الکتریکی شما ایمن، مطابق با کد و به‌خوبی طراحی شده‌اند تا نیازهای فعلی و اصلاحات آینده را برآورده کنند.

به یاد داشته باشید که در حالی که این ماشین‌حساب توصیه‌های دقیقی بر اساس الزامات NEC ارائه می‌دهد، کدهای محلی ممکن است الزامات اضافی یا متفاوتی داشته باشند. همیشه با یک برق‌کار مجاز یا اداره ساختمان محلی مشورت کنید اگر در مورد الزامات خاص در منطقه خود مطمئن نیستید.

امروز ماشین‌حساب اندازه‌گیری جعبه اتصال ما را امتحان کنید تا اطمینان حاصل کنید که نصب‌های الکتریکی شما با الزامات کد و استانداردهای ایمنی مطابقت دارد!