Pengira Volume Kotak Penyambung untuk Pemasangan Elektrik

Kira saiz kotak penyambung elektrik yang diperlukan berdasarkan jenis, saiz, dan kuantiti wayar untuk memastikan pemasangan elektrik yang selamat dan mematuhi kod.

Pengira Saiz Kotak Penyambung

Kira saiz kotak penyambung elektrik yang diperlukan berdasarkan bilangan dan jenis wayar yang memasuki kotak.

Keputusan

Isipadu Diperlukan:

0 inci padu

Dimensi Disyorkan:

  • Lebar: 0 inci
  • Tinggi: 0 inci
  • Kedalaman: 0 inci

Nota

Kalkulator ini memberikan anggaran berdasarkan keperluan Kod Elektrik Nasional (NEC). Sentiasa rujuk kod bangunan tempatan dan elektrik berlesen untuk penentuan akhir.

📚

Dokumentasi

Pengira Volume Kotak Persimpangan

Pengenalan

Pengira Volume Kotak Persimpangan adalah alat penting bagi elektrik, kontraktor, dan peminat DIY yang perlu menentukan ukuran kotak persimpangan elektrik yang betul berdasarkan bilangan dan jenis kabel yang akan dimuatkan. Ukuran kotak persimpangan yang betul bukan sekadar soal keselesaan—ia adalah keperluan keselamatan kritikal yang ditetapkan oleh Kod Elektrik Nasional (NEC) untuk mengelakkan pemanasan berlebihan, litar pintas, dan potensi bahaya kebakaran. Pengira ini memudahkan proses menentukan volume kotak minimum yang diperlukan dalam inci padu, memastikan pemasangan elektrik anda tetap selamat dan mematuhi kod.

Apabila merancang kerja elektrik, mengira ukuran kotak persimpangan yang betul sering diabaikan, namun ia adalah salah satu aspek paling penting dalam pemasangan yang selamat. Kotak yang sesak boleh menyebabkan kerosakan pada penebat kabel, pemanasan berlebihan, dan peningkatan risiko kebakaran elektrik. Dengan menggunakan pengira volume kotak persimpangan ini, anda boleh dengan cepat menentukan ukuran kotak yang sesuai berdasarkan kabel dan komponen tertentu yang akan anda pasang.

Memahami Keperluan Volume Kotak Persimpangan

Apa itu Kotak Persimpangan?

Kotak persimpangan (juga dipanggil kotak elektrik atau kotak outlet) adalah sebuah enclosures yang menempatkan sambungan elektrik, melindungi sambungan tersebut dan menyediakan lokasi pemasangan yang selamat untuk peranti seperti suis, outlet, dan lampu. Kotak-kotak ini datang dalam pelbagai bentuk, saiz, dan bahan, termasuk plastik, PVC, dan logam.

Mengapa Volume Kotak Penting

Kod Elektrik Nasional (NEC) menetapkan keperluan volume minimum untuk kotak persimpangan berdasarkan:

  1. Bilangan konduktor (kabel) yang memasuki kotak
  2. Gauge (saiz) konduktor tersebut
  3. Komponen tambahan seperti pengapit kabel, yoke peranti, dan konduktor pembumian peralatan

Setiap elemen mengambil ruang fizikal dan menghasilkan haba semasa beroperasi. Ukuran yang betul memastikan ruang yang mencukupi untuk sambungan kabel yang selamat dan pengaliran haba yang berkesan.

Komponen Volume Kotak Persimpangan

14 AWG Hot (2.0 in³) 12 AWG Neutral (2.25 in³) 14 AWG Ground (2.0 in³) Pengapit Kabel (2.25 in³)

Hot Neutral Ground Clamp

Jumlah Volume Diperlukan: 8.5 in³

Pengiraan Volume NEC Kotak

Keperluan Volume Asas

Menurut NEC, setiap konduktor memerlukan jumlah volume tertentu berdasarkan saiznya:

Saiz Kabel (AWG)Volume Diperlukan (inci padu)
14 AWG2.0
12 AWG2.25
10 AWG2.5
8 AWG3.0
6 AWG5.0
4 AWG6.0
2 AWG9.0
1/0 AWG10.0
2/0 AWG11.0
3/0 AWG12.0
4/0 AWG13.0

Pertimbangan Khusus

  • Konduktor Pembumian Peralatan: Semua konduktor pembumian dikira sebagai satu konduktor berdasarkan konduktor pembumian terbesar dalam kotak
  • Pengapit Kabel: Setiap pengapit kabel dikira sebagai satu konduktor dari kabel terbesar yang memasuki kotak
  • Yoke Peranti: Setiap yoke peranti (untuk suis, outlet, dll.) dikira sebagai dua konduktor dari kabel terbesar yang disambungkan ke peranti

Formula

Formula asas untuk mengira volume minimum kotak persimpangan adalah:

V=i=1n(Ni×Vi)+Vc+VyV = \sum_{i=1}^{n} (N_i \times V_i) + V_c + V_y

Di mana:

  • VV adalah jumlah volume yang diperlukan dalam inci padu
  • NiN_i adalah bilangan konduktor saiz ii
  • ViV_i adalah keperluan volume untuk konduktor saiz ii
  • VcV_c adalah volume yang diperlukan untuk pengapit kabel
  • VyV_y adalah volume yang diperlukan untuk yoke peranti

Cara Menggunakan Pengira Volume Kotak Persimpangan

Pengira kami menyederhanakan proses pengiraan kompleks ini menjadi beberapa langkah mudah:

  1. Tambah Entri Kabel: Untuk setiap jenis kabel yang memasuki kotak:

    • Pilih jenis kabel (kabel standard, kabel ground, clamp, atau yoke peranti)
    • Pilih saiz kabel (AWG)
    • Masukkan kuantiti
  2. Lihat Hasil: Pengira secara automatik mengira:

    • Jumlah volume yang diperlukan dalam inci padu
    • Dimensi kotak yang dicadangkan yang akan menampung volume ini
  3. Tambah atau Buang Kabel: Gunakan butang "Tambah Kabel" untuk memasukkan jenis kabel tambahan atau butang "Buang" untuk memadam entri.

  4. Salin Hasil: Gunakan butang salin untuk menyimpan pengiraan anda untuk rujukan.

Contoh Langkah demi Langkah

Mari kita melalui senario biasa:

  1. Anda mempunyai kotak persimpangan yang mengandungi:

    • Tiga kabel standard 14 AWG untuk lampu
    • Dua kabel standard 12 AWG untuk outlet
    • Satu kabel ground 14 AWG
    • Satu pengapit kabel
    • Satu yoke peranti untuk suis
  2. Masukkan butiran ini ke dalam pengira:

    • Entri kabel pertama: Jenis = Kabel Standard, Saiz = 14 AWG, Kuantiti = 3
    • Klik "Tambah Kabel" dan set: Jenis = Kabel Standard, Saiz = 12 AWG, Kuantiti = 2
    • Klik "Tambah Kabel" dan set: Jenis = Kabel Ground, Saiz = 14 AWG, Kuantiti = 1
    • Klik "Tambah Kabel" dan set: Jenis = Clamp, Kuantiti = 1
    • Klik "Tambah Kabel" dan set: Jenis = Yoke Peranti, Kuantiti = 1
  3. Pengira akan menunjukkan:

    • Volume Diperlukan: 16.75 inci padu
    • Dimensi kotak yang dicadangkan yang akan menampung volume ini

Saiz Kotak Persimpangan Biasa

Kotak persimpangan standard tersedia dalam pelbagai saiz. Berikut adalah beberapa jenis kotak biasa dan volume anggarannya:

Jenis KotakDimensi (inci)Volume (inci padu)
Kotak Plastik Single-Gang2 × 3 × 2.7518
Kotak Logam Single-Gang2 × 3 × 2.515
Kotak Plastik Double-Gang4 × 3 × 2.7532
Kotak Logam Double-Gang4 × 3 × 2.530
4" Octagonal4 × 4 × 1.515.5
4" Square4 × 4 × 1.521
4" Square (Dalam)4 × 4 × 2.12530.3
4-11/16" Square4.69 × 4.69 × 2.12542

Sentiasa pilih kotak dengan volume yang sama atau lebih besar daripada volume yang dikira.

Kes Penggunaan untuk Pengira Volume Kotak Persimpangan

Projek Elektrik Rumah

Bagi peminat DIY dan pemilik rumah, pengira ini sangat berharga apabila:

  • Memasang lampu baru
  • Menambah outlet atau suis
  • Memperluas litar yang sedia ada
  • Mengganti kotak elektrik yang usang
  • Menukar dari outlet dua-prong ke tiga-prong (yang memerlukan pembumian yang betul)

Pemasangan Elektrik Profesional

Pakar elektrik boleh menggunakan alat ini untuk:

  • Dengan cepat mengesahkan pematuhan kod untuk pemasangan
  • Menyediakan senarai bahan yang tepat untuk projek
  • Mendokumentasikan pengiraan untuk kelulusan pemeriksaan
  • Melatih pelatih tentang teknik ukuran kotak yang betul
  • Menyelesaikan masalah pemasangan yang sedia ada dengan isu kesesakan yang berpotensi

Pengubahsuaian dan Renovasi

Apabila mengemas kini rumah lama dengan keperluan elektrik moden, pengira ini membantu:

  • Menentukan jika kotak sedia ada dapat menampung kabel tambahan
  • Merancang peningkatan yang mematuhi kod
  • Mengenal pasti potensi isu keselamatan dalam pemasangan yang sedia ada
  • Mengira keperluan apabila beralih kepada teknologi rumah pintar

Alternatif

Walaupun pengira ini menyediakan cara yang mudah untuk menentukan keperluan volume kotak persimpangan, terdapat alternatif:

  1. Pengiraan Manual: Menggunakan jadual dan formula NEC untuk mengira secara manual
  2. Jadual Pengisian Kotak: Jadual yang telah dikira sebelumnya menunjukkan konfigurasi biasa
  3. Aplikasi Mudah Alih: Aplikasi kod elektrik khusus dengan pengira terbina dalam
  4. Berunding dengan Pakar Elektrik: Untuk pemasangan yang kompleks, konsultasi profesional mungkin diperlukan
  5. Menggunakan Konfigurasi Standard: Mengikuti konfigurasi tipikal yang disyorkan oleh pengeluar

Sejarah Keperluan Ukuran Kotak Persimpangan

Keperluan untuk ukuran kotak persimpangan telah berkembang seiring dengan pemahaman kita tentang keselamatan elektrik. Pada awal hari pemasangan elektrik (akhir 1800-an hingga awal 1900-an), terdapat sedikit keperluan yang distandardkan untuk kotak persimpangan, yang membawa kepada amalan yang tidak selamat dan risiko kebakaran yang meningkat.

Kod Elektrik Nasional (NEC), yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1897, mula menangani isu-isu ini, tetapi keperluan volume tertentu untuk kotak persimpangan tidak ditentukan dengan baik sehingga edisi kemudian. Seiring sistem elektrik menjadi lebih kompleks dan rumah mula menggunakan lebih banyak peranti elektrik, kepentingan ukuran kotak yang betul menjadi semakin jelas.

Milestone utama dalam evolusi keperluan kotak persimpangan termasuk:

  • 1920-an-1930-an: Pengiktirafan awal isu kesesakan dalam kotak persimpangan
  • 1950-an: Keperluan yang lebih spesifik muncul apabila penggunaan elektrik di rumah meningkat dengan ketara
  • 1970-an: Pengiraan pengisian kotak yang komprehensif diperkenalkan apabila rumah mula menggunakan lebih banyak peranti elektrik
  • 1990-an-Hingga Kini: Penyempurnaan untuk mengambil kira kaedah pendawaian moden dan peranti, termasuk keperluan untuk sistem voltan rendah dan rumah pintar

Keperluan hari ini dalam NEC mewakili dekad penyelidikan keselamatan dan pengalaman dunia nyata, direka untuk mencegah bahaya elektrik sambil memenuhi keperluan elektrik moden.

Contoh Kod untuk Mengira Volume Kotak Persimpangan

Berikut adalah contoh bagaimana mengira keperluan volume kotak persimpangan dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan:

1function calculateJunctionBoxVolume(wires) {
2  let totalVolume = 0;
3  let largestWireVolume = 0;
4  
5  // Jadual volume kabel
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  // Pertama cari volume kabel terbesar
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  // Mengira volume untuk setiap jenis kabel
28  wires.forEach(wire => {
29    if (wire.type === 'clamp') {
30      // Pengapit dikira sebagai satu konduktor dari kabel terbesar
31      totalVolume += largestWireVolume * wire.quantity;
32    } else if (wire.type === 'deviceYoke') {
33      // Yoke peranti dikira sebagai dua konduktor dari kabel terbesar
34      totalVolume += largestWireVolume * 2 * wire.quantity;
35    } else {
36      totalVolume += wireVolumes[wire.size] * wire.quantity;
37    }
38  });
39  
40  return Math.ceil(totalVolume); // Bulatkan ke inci padu seterusnya
41}
42
43// Contoh penggunaan
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(`Volume kotak persimpangan yang diperlukan: ${requiredVolume} inci padu`);
54

Soalan Lazim

Apa itu kotak persimpangan dan mengapa saiznya penting?

Kotak persimpangan adalah sebuah enclosures yang menempatkan sambungan elektrik dan melindungi mereka daripada kerosakan, kelembapan, dan sentuhan tidak sengaja. Saiz adalah kritikal kerana kotak yang sesak boleh menyebabkan pemanasan berlebihan, kerosakan pada penebat kabel, litar pintas, dan potensi bahaya kebakaran. Kod Elektrik Nasional (NEC) menetapkan keperluan volume minimum untuk memastikan pemasangan yang selamat.

Bagaimana saya tahu jika kotak persimpangan saya yang sedia ada terlalu kecil?

Tanda-tanda bahawa kotak persimpangan anda mungkin terlalu kecil termasuk:

  • Kabel yang sukar dilipat ke dalam kotak
  • Haba yang berlebihan di sekitar kotak
  • Pemutus litar yang terputus atau fius yang meletup
  • Kerosakan yang jelas pada penebat kabel
  • Kesukaran memasang peranti seperti suis atau outlet

Anda boleh mengukur dimensi kotak anda dan mengira volumenya, kemudian menggunakan pengira ini untuk menentukan sama ada ia memenuhi keperluan untuk konfigurasi pendawaian tertentu anda.

Adakah jenis kabel yang berbeza memerlukan jumlah ruang yang berbeza?

Ya, kabel yang lebih besar (lebih tebal) memerlukan lebih banyak ruang dalam kotak persimpangan. Contohnya, kabel 14 AWG memerlukan 2.0 inci padu, sementara kabel 6 AWG memerlukan 5.0 inci padu. Pengira ini secara automatik mengambil kira perbezaan ini.

Apa perbezaan antara kotak persimpangan, kotak outlet, dan kotak suis?

Istilah ini sering digunakan secara bergantian, tetapi terdapat perbezaan halus:

  • Kotak persimpangan: Umumnya merujuk kepada kotak yang digunakan terutamanya untuk menyambung kabel tanpa peranti
  • Kotak outlet: Direka khusus untuk menempatkan outlet elektrik
  • Kotak suis: Direka khusus untuk menempatkan suis

Namun, keperluan pengiraan volume adalah sama untuk semua jenis kotak ini.

Bagaimana saya mengira pengapit kabel dalam pengiraan saya?

Setiap pengapit kabel dikira sebagai satu konduktor dari kabel terbesar yang memasuki kotak. Cukup pilih "Clamp" sebagai jenis kabel dalam pengira kami dan masukkan bilangan pengapit. Pengira akan secara automatik menambah volume yang sesuai.

Adakah saya perlu mengira setiap kabel dalam kotak?

Ya, setiap konduktor yang memasuki kotak mesti dikira, termasuk:

  • Kabel panas (biasanya hitam atau merah)
  • Kabel neutral (biasanya putih)
  • Kabel ground (biasanya tembaga telanjang atau hijau)
  • Pigtails yang lebih pendek daripada 6 inci tidak perlu dikira

Apa yang berlaku jika saya menggunakan saiz kabel yang berbeza dalam kotak yang sama?

Pengira kami membolehkan anda menambah pelbagai entri untuk jenis dan saiz kabel yang berbeza. Cukup tambahkan entri kabel baru untuk setiap konfigurasi kabel yang berbeza dalam kotak anda.

Adakah terdapat keperluan yang berbeza untuk kotak logam berbanding kotak plastik?

Keperluan volume adalah sama tanpa mengira bahan kotak. Namun, kotak logam mungkin memerlukan pertimbangan tambahan:

  • Kotak logam mesti dibumikan dengan betul
  • Pengapit kabel mungkin terbina dalam kotak logam
  • Beberapa kotak logam mempunyai dimensi dalaman yang lebih kecil berbanding rakan plastik mereka

Bolehkah saya menggunakan pemanjangan kotak jika kotak sedia ada saya terlalu kecil?

Ya, pemanjangan kotak boleh ditambahkan kepada pemasangan yang sedia ada untuk meningkatkan volume yang tersedia. Volume pemanjangan ditambah kepada volume kotak asal untuk menentukan jumlah volume yang tersedia.

Adakah kod tempatan pernah berbeza daripada keperluan NEC?

Ya, walaupun kebanyakan bidang kuasa berdasarkan keperluan mereka pada NEC, ada yang mungkin mempunyai keperluan tambahan atau diubahsuai. Sentiasa semak dengan jabatan bangunan tempatan anda untuk keperluan khusus di kawasan anda.

Rujukan

  1. Persatuan Kebakaran Kebangsaan. (2020). Kod Elektrik Nasional (NFPA 70). Artikel 314.16 - Bilangan Konduktor dalam Outlet, Peranti, dan Kotak Persimpangan.

  2. Mullin, R. (2017). Pendawaian Elektrik Kediaman (edisi ke-19). Cengage Learning.

  3. Holzman, H. N. (2016). Pendawaian Komersial Moden (edisi ke-7). Goodheart-Willcox.

  4. Persatuan Pemeriksa Elektrik Antarabangsa. (2018). Buku Soares tentang Pembumian dan Pengikatan (edisi ke-13).

  5. Holt, M. (2017). Panduan Bergambar kepada Kod Elektrik Nasional (edisi ke-7). Cengage Learning.

Kesimpulan

Pengira Volume Kotak Persimpangan adalah alat penting untuk memastikan pemasangan elektrik anda selamat dan mematuhi kod. Dengan menentukan ukuran kotak yang diperlukan berdasarkan bilangan dan jenis kabel, anda boleh mencegah potensi bahaya dan memastikan kerja elektrik anda lulus pemeriksaan.

Sama ada anda seorang pakar elektrik profesional atau peminat DIY, ukuran kotak persimpangan yang betul adalah aspek kritikal dalam keselamatan elektrik. Gunakan pengira ini untuk menghilangkan keraguan dari projek elektrik anda dan mencipta pemasangan yang akan berfungsi dengan selamat selama bertahun-tahun akan datang.

Bersedia untuk mengira saiz yang diperlukan untuk kotak persimpangan anda? Cukup masukkan butiran kabel anda di atas dan dapatkan hasil segera yang mematuhi keperluan Kod Elektrik Nasional.