في هذه الصفحة
استخدم مسارين مختلفين لتحديد الحجم. بالنسبة للصناديق التي تحتوي على موصلات شائعة بمقاسات من 18 إلى 6 AWG، يحدد المعيار NEC 314.16 الحد الأدنى للحجم بناءً على الموصلات، وموصلات التأريض، والمشابك، والوصلات، وقواعد الأجهزة. أما بالنسبة لصناديق السحب أو التوصيل التي تحتوي على موصلات معزولة بمقاس 4 AWG أو أكبر داخل مسار كابلات أو تمديدات، فيحدد المعيار NEC 314.28 الأبعاد الدنيا بناءً على حجم مسار الكابلات وهندسة السحب. لا يوجد حجم قياسي واحد لصندوق التوصيل يناسب كل عملية تركيب.
| ماذا يوجد داخل الصندوق؟ | مسار تحديد الحجم الأساسي | النتيجة التي تقوم بحسابها |
|---|---|---|
| الموصلات المشمولة في مخصصات الحجم لمقاسات 18–6 AWG | ملء الصندوق وفقاً للمعيار NEC 314.16 | الحد الأدنى للحجم الداخلي، عادةً بالبوصة المكعبة |
| موصلات معزولة بمقاس 4 AWG أو أكبر في مسارات التمديدات أو الكابلات | تحديد حجم صندوق السحب/التوصيل وفقاً للمعيار NEC 314.28 | الحد الأدنى لأبعاد الصندوق لكل اتجاه سحب |
| مزيج من الظروف أو أطراف توصيل المعدات | طبق كل قاعدة ذات صلة | استخدم المتطلب الأكثر تقييداً الناتج عن ذلك |
يستخدم هذا الدليل معالجة NEC لعام 2023 لأمثلة ملء الصناديق لأن مخصصات موصل التأريض تختلف عبر دورات الكود. قبل استخدام أي نتيجة للتصميم أو التصاريح أو الفحص، تحقق من إصدار NEC المعتمد من قبل السلطة المختصة (AHJ)، والتعديلات المحلية، وعلامات الصندوق، وقائمة المنتج. تحتفظ NFPA بإمكانية الوصول إلى إصدارات متعددة من NFPA 70، الكود الكهربائي الوطني (National Electrical Code), ، لذا فإن أحدث إصدار منشور لا يكون بالضرورة هو الإصدار المطبق في موقع المشروع تلقائياً.
حساب ملء الصندوق وفقاً للمعيار NEC 314.16
المادة 314.16 من NEC تتعلق بحساب الحجم. حجم الصندوق المطلوب هو مجموع السماحيات للموصلات المعزولة، وموصلات التأريض الخاصة بالمعدات، والمشابك الداخلية، وتركيبات الدعم، وأطواق الأجهزة الموجودة داخل الصندوق.
المعادلة المستخدمة هي:
حجم الصندوق المطلوب = ملء الموصلات + ملء المشابك + ملء تركيبات الدعم + ملء الأجهزة/المعدات + ملء موصل تأريض المعدات
لا تقم باختصار الحساب إلى “عدد الأسلاك × قيمة واحدة” ما لم يكن لكل عنصر يتم عده نفس السماحية، وما لم يكن الصندوق خالياً من أي أجهزة أو تركيبات داخلية.
الخطوة 1: سجل كل موصل معزول
لكل مقاس موصل، حدد عدد الموصلات التي يجب احتسابها:
- الموصل الذي يأتي من خارج الصندوق ويتم ربطه أو توصيله بطرف توصيل داخل الصندوق يُحسب عادةً مرة واحدة.
- الموصل غير المقطوع الذي يمر عبر الصندوق يُحسب عادةً مرة واحدة.
- الموصل الموجود بالكامل داخل الصندوق لا يحصل عموماً على مخصص ملء موصلات بموجب قاعدة الموصلات الأساسية.
- قد تتطلب الحلقات أو الملفات الطويلة مخصصات إضافية؛ تحقق من النص الدقيق في إصدار NEC المعتمد بدلاً من التعامل مع كل حلقة داخلية على أنها سلك توصيل (pigtail).
تحتفظ الموصلات ذات الأحجام المختلطة بمخصصات الحجم الفردية الخاصة بها. لا يتم حساب أربعة موصلات مقاس 14 AWG وموصلين مقاس 12 AWG على أنها ستة موصلات متطابقة.
الخطوة 2: إضافة مخصص ملء المشابك الداخلية وتركيبات الدعم
تضيف مشابك الكابلات الداخلية، سواء كانت واحدة أو أكثر، مخصص حجم واحداً بشكل عام بناءً على أكبر موصل موجود في الصندوق. الموصل الذي تكون آلية تثبيته خارج الصندوق لا يستخدم نفس مخصص المشبك الداخلي.
تتطلب تركيبات الدعم الداخلية مثل مسامير التثبيت (fixture studs) أو وصلات التثبيت (hickeys) أيضاً مخصصاً بموجب القاعدة المعمول بها. حدد ما يوجد فعلياً داخل الصندوق؛ لا تضف مخصصاً لمجرد أن موصل الكابل مرئي من الخارج.
الخطوة 3: إضافة حيز الجهاز (Device-Yoke Fill)
يتطلب كل إطار (yoke) أو شريحة تثبيت تحتوي على مفتاح، أو مقبس، أو أي جهاز آخر عادةً مخصص حجم مضاعف بناءً على أكبر موصل متصل بذلك الإطار. قد يتطلب الجهاز الأعرض الذي يشغل أكثر من فتحة واحدة (gang) مخصصات إضافية بموجب الإصدار المعتمد.
هذا هو السبب في أن صندوق التوصيل الفارغ وصندوق الجهاز اللذين يحتويان على نفس عدد الموصلات المعزولة قد يحتاجان إلى أحجام مختلفة.
الخطوة 4: حساب موصلات التأريض الخاصة بالمعدات وفقاً لإصدار NEC
يعتمد حيز موصل التأريض على الإصدار المستخدم. بموجب نهج NEC لعام 2023 المستخدم في الأمثلة أدناه:
- يتم احتساب ما يصل إلى أربعة موصلات تأريض للمعدات تدخل الصندوق كمخصص حجم واحد بناءً على أكبر موصل تأريض للمعدات يدخل الصندوق؛;
- يضيف كل موصل تأريض إضافي للمعدات أو وصلة ربط (bonding jumper) مطبقة ربع ذلك المخصص الخاص بأكبر موصل.
يمكن للاختصار القديم “يتم احتساب جميع الموصلات الأرضية معاً كواحد” أن يقلل من الحجم المطلوب عند دخول أكثر من أربعة موصلات تأريض إلى الصندوق. مواد التطوير العامة الخاصة بـ NFPA لـ 314.16(B)(5) ملء موصل التأريض الخاص بالمعدات يوثق نهج إصدار عام 2023. استخدم الصياغة الواردة في الإصدار المعتمد للمشروع؛ ولا تطبق هذا المثال على جميع دورات NEC.
الخطوة 5: تحويل كل مخصص إلى حجم
القيم التالية هي مخصصات حجم الموصل الشائعة الموضحة في جدول NEC رقم 314.16(B). كما توضح مواد تطوير NEC العامة الخاصة بـ NFPA جدول مخصصات 314.16(B) وقواعد المكونات.
| حجم الموصل | الحجم لكل مخصص | الحجم المتري |
|---|---|---|
| 18 AWG | 1.50 in³ | 24.6 cm³ |
| 16 AWG | 1.75 in³ | 28.7 cm³ |
| 14 AWG | 2.00 in³ | 32.8 cm³ |
| 12 AWG | 2.25 in³ | 36.9 cm³ |
| 10 AWG | 2.50 in³ | 41.0 cm³ |
| 8 AWG | 3.00 in³ | 49.2 cm³ |
| 6 AWG | 5.00 in³ | 81.9 cm³ |
بالنسبة للأحجام المختلطة، احسب كل مجموعة على حدة. تستخدم المشابك وتركيبات الدعم أكبر موصل موجود بموجب القاعدة المطبقة عليها؛ ويستخدم نير الجهاز أكبر موصل متصل بذلك الجهاز.
مثال عملي على ملء الصندوق: كابلان من نوع 12/2 ومقبس واحد
افترض أن صندوق الجهاز يحتوي على:
- كابلين من نوع 12/2، مما ينتج أربعة موصلات معزولة بمقياس 12 AWG؛;
- مقبس واحد على إطار تثبيت مفرد، موصل بأسلاك مقاس 12 AWG؛;
- مشابك كابلات داخلية؛;
- موصلان للتأريض الوقائي مقاس 12 AWG يدخلان الصندوق؛;
- لا توجد تجهيزات دعم إضافية.
باستخدام نهج كود NEC لعام 2023:
| المكوّن | عدد السماحيات | أساس السماحيات | الحجم المطلوب |
|---|---|---|---|
| أربعة موصلات معزولة | 4 | 2.25 in³ | 9.00 in³ |
| مشابك داخلية | 1 | 2.25 in³ | 2.25 in³ |
| إطار المقبس | 2 | 2.25 in³ | 4.50 in³ |
| موصلان لتأريض المعدات | 1 | 2.25 in³ | 2.25 in³ |
| المجموع | 8 | 18.00 in³ |
الحد الأدنى للحجم المحسوب هو 18.00 بوصة مكعبة. الخطوة التالية هي عدم افتراض أن كل صندوق مفرد يوفر 18 بوصة مكعبة. تحقق من الحجم الموضح على الصندوق الفعلي أو استخدم جدول الكود المعمول به لأبعاد الصندوق وتصميمه بدقة. إذا كان الصندوق المختار يحمل علامة 18.0 بوصة مكعبة، فإنه يلبي الحد الأدنى الرقمي في هذا المثال، ولكن استخدام صندوق أكبر مدرج قد يسهل عملية طي الموصلات، وتركيب الأجهزة، وأعمال الصيانة المستقبلية.
قاعدة حساب الأحجام المختلطة
افترض أن جزء الموصل المعزول يحتوي بدلاً من ذلك على أربعة موصلات بمقياس 14 AWG وموصلين بمقياس 12 AWG:
- 4 × 2.00 بوصة مكعبة = 8.00 بوصة مكعبة
- 2 × 2.25 بوصة مكعبة = 4.50 بوصة مكعبة
المجموع الفرعي للموصل المعزول هو 12.50 بوصة مكعبة. لا تضرب جميع الموصلات الستة في 2.25 in³. فقط السماحيات الخاصة بالمشابك، وتركيبات الدعم، وأطواق الأجهزة، وموصلات التأريض تستخدم أساس الموصل الأكبر المحدد لها.
لماذا لا يوجد “حجم قياسي عالمي لصندوق التوصيل”
توجد أبعاد قياسية للصناديق وأحجام مدرجة، ولكن وصفاً مثل صندوق مفرد (single-gang), مربع مقاس 4 بوصةأو 100 × 100 mm لا يثبت بحد ذاته أن الصندوق يحتوي على حجم قابل للاستخدام كافٍ لتركيب معين.
يمكن أن يتغير الحجم القابل للاستخدام مع:
- عمق الصندوق وتصميمه؛;
- مشابك مدمجة أو نتوءات داخلية؛;
- حلقات تمديد أو أغطية ذات حجم معلن؛;
- أطر تثبيت الأجهزة والوصلات؛;
- أحجام وكميات الموصلات؛;
- الكود الوطني المعمول به وقائمة المنتجات المعتمدة.
لحساب ملء الصندوق وفقاً لـ NEC، قارن المتطلبات المحسوبة بالحجم المحدد من قبل الشركة المصنعة أو المدخل الدقيق في جدول NEC المعمول به. تصف الأبعاد بالمليمتر في كتالوج المنتج الحجم المادي؛ وهي لا تغني عن الحسابات المطلوبة في الكود.
تحديد حجم صندوق السحب والتوصيل وفقاً للمعيار NEC 314.28
يغير NEC 314.28 مسألة تحديد الحجم من الحجم الداخلي إلى أبعاد السحب المادية. ينطبق هذا على صناديق السحب والتوزيع وأجسام المواسير المستخدمة مع موصلات معزولة بمقاس 4 AWG أو أكبر ضمن نطاقه المحدد. تعتمد النتيجة على ما إذا كانت الموصلات في وضع سحب مستقيم، أو سحب بزاوية، أو سحب على شكل حرف U، أو ترتيب توصيل.
إن مواد NFPA الخاصة بـ 314.28 ينص على قاعدة السحب المستقيم 8× والنهج البُعدي للموصلات الأكبر. احسب كل جدار واتجاه سحب قابل للتطبيق؛ فالمعادلة الواحدة لا تحدد تلقائياً الطول والارتفاع والعمق.
السحب المستقيم: 8× أكبر مسار للكابلات
يدخل السحب المستقيم من جدار ويخرج من الجدار المقابل دون تغيير الاتجاه.
الحد الأدنى للمسافة في اتجاه السحب = 8 × الحجم التجاري لأكبر مسار للكابلات
إذا كان أكبر مسار للكابلات في السحب المستقيم بحجم تجاري 2:
8 × 2 in = 16 in
لذلك يحتاج الصندوق إلى 16 بوصة على الأقل في اتجاه السحب ذلك. لا تحدد هذه النتيجة أبعاد الصندوق الأخرى أو تلغي متطلبات ثني الموصلات، أو طرف التوصيل، أو التصنيف، أو التركيب التي قد تنطبق أيضاً.
السحب الزاوي، أو السحب على شكل حرف U، أو الوصلة: 6× بالإضافة إلى مسارات الكابلات الأخرى
بالنسبة للسحب الزاوي، أو السحب على شكل حرف U، أو ترتيب الوصلات القابل للتطبيق، احسب المسافة من كل جدار وكل صف من مسارات التمديدات المعنية:
الحد الأدنى للمسافة من الجدار إلى الجدار المقابل = 6 × أكبر مسار تمديدات في الصف + مجموع الأحجام التجارية لمسارات التمديدات الأخرى في ذلك الصف على نفس الجدار
كرر الحساب لكل صف وجدار ذي صلة. النتيجة الأكبر هي التي تحدد أبعاد ذلك الصندوق.
حيثما يحتوي مدخلان لمسارات التمديدات على نفس مسار الموصل، يجب أن تلبي المسافة بينهما أيضاً الحد الأدنى المطبق بناءً على ستة أضعاف الحجم التجاري لمسار التمديدات الأكبر. هذا المتطلب الخاص بالمسافة بين المدخلات منفصل عن حساب المسافة من الجدار إلى الجدار المقابل.
مثال عملي على السحب المستقيم
مساران للتمديدات بحجم تجاري 2 يدخلان من جدارين متقابلين ويحملان موصلات معزولة بمقياس 4 AWG أو أكبر في سحب مستقيم.
- حدد أكبر مسار تمديدات: 2 بوصة.
- طبق معامل السحب المستقيم: 8 × 2 بوصة.
- الحد الأدنى لطول الصندوق في اتجاه السحب: 16 بوصة.
سجل النتيجة كبعد مضبوط، وليس كحجم صندوق كامل:
| تم التحقق من الاتجاه | نوع السحب | الحساب | الحد الأدنى للبعد |
|---|---|---|---|
| من الجدار الأيسر إلى الجدار الأيمن | مستقيم | 8 × 2 بوصة | 16 بوصة |
لا يزال الارتفاع والعمق يتطلبان التحقق من المخطط الكامل، والموصلات، والتجهيزات، ومواصفات الحاوية.
مثال عملي على السحب المركب
افترض أن مسارات الكابلات التالية تقع في نفس المستوى:
- الجدار الأيسر: مسار كابلات بمقاس تجاري 3 ومسار كابلات بمقاس تجاري 2 في نفس الصف؛;
- الجدار الأيمن: مسار كابلات بمقاس تجاري 2؛;
- الجدار العلوي: مسار كابلات بمقاس تجاري 3؛;
- تشكل مسارات الكابلات مقاس 2 بوصة سحباً مستقيماً من اليسار إلى اليمين؛;
- تشكل مسارات الكابلات مقاس 3 بوصة سحباً بزاوية من الجدار الأيسر إلى الجدار العلوي.
البعد الأفقي
تحقق من كلا الشرطين المؤثرين على البعد من اليسار إلى اليمين.
سحب مستقيم:
8 × 2 in = 16 in
سحب بزاوية محسوب من الجدار الأيسر:
(6 × 3 in) + 2 in = 20 in
النتيجة الأكبر هي المعتمدة، لذا فإن الحد الأدنى للبعد الأفقي هو 20 بوصة.
البعد الرأسي
احسب من الجدار العلوي، الذي يحتوي على مجرى واحد بحجم تجاري 3 في الصف المعني:
6 × 3 بوصة = 18 بوصة
الحد الأدنى للبعد الرأسي هو 18 بوصة.
بالنسبة لمساري الكابلات مقاس 3 بوصة اللذين يحملان نفس مسار الموصل، تحقق أيضاً من وجود مسافة لا تقل عن 18 بوصة بين مداخلها باستخدام قاعدة التباعد 6× المعمول بها.
وبالتالي، فإن أبعاد الواجهة المحسوبة لهذا التصميم المبسط هي على الأقل 20 × 18 بوصة. يظل العمق وأي متطلبات إضافية خاصة بالمشروع. إذا لم تكن مسارات الكابلات في الصف أو المستوى المفترض، فأعد رسم التصميم وأعد حساب كل جدار بدلاً من إعادة استخدام هذه الإجابة.
ورقة عمل تحديد حجم صندوق التوصيل
استخدم ورقة العمل هذه قبل اختيار الصندوق الكهربائي.
المسار A: حجم NEC 314.16
| الإدخال | قيمة المشروع |
|---|---|
| إصدار NEC المعتمد والتعديلات المحلية | |
| كمية الموصلات المعزولة حسب مقاس AWG | |
| الموصلات العابرة أو الحلقات الطويلة | |
| مشابك الكابلات الداخلية | |
| تجهيزات الدعم الداخلية | |
| أطواق الأجهزة وأكبر موصل متصل | |
| إدخال موصلات التأريض الخاصة بالمعدات حسب المقاس | |
| إجمالي الحجم المطلوب لكل عنصر | |
| إجمالي الحجم المطلوب | |
| الحجم المحدد/المدرج للصندوق | |
| اجتياز: حجم الصندوق ≥ الحجم المطلوب |
المسار B: أبعاد NEC 314.28
| الإدخال | قيمة المشروع |
|---|---|
| إصدار NEC المعتمد والتعديلات المحلية | |
| أكبر مقاس للموصل | |
| المقاس التجاري لمجرى الكابلات عند كل مدخل | |
| نوع السحب لكل مسار موصل | |
| نتيجة السحب المستقيم لكل محور | |
| نتيجة الزاوية/سحب حرف U لكل جدار وصف | |
| تباعد دخول الموصلات في مجرى الكابلات لنفس الموصل | |
| أكبر طول تحكم | |
| أكبر ارتفاع تحكم | |
| العمق المطلوب وقيود المعدات الأخرى | |
| الصندوق المختار يلبي كل بُعد من أبعاد التحكم |
التحقق النهائي قبل الاختيار
- تأكد مما إذا كان الغلاف يعمل كصندوق توصيل، أو صندوق سحب، أو صندوق تفريع، أو صندوق أجهزة، أو أكثر من ذلك. دليل VIOX لـ صناديق التوصيل، وصناديق السحب، وصناديق التفريع يشرح ذلك الحد الوظيفي.
- تحقق من إصدار NEC المعتمد محلياً؛ ولا تخلط بين قواعد موصل التأريض من إصدارات مختلفة.
- تحقق من العلامات الفعلية على الصندوق، والقوائم، والأبعاد، وتعليمات الشركة المصنعة.
- بالنسبة لـ 314.16، احتفظ بحساب الحجم لكل مكون على حدة.
- بالنسبة لـ 314.28، احتفظ برسم لكل جدار يوضح أحجام مجاري التمديدات ومسارات الموصلات.
- طبق متطلبات سهولة الوصول، والدعم، والغطاء، والدخول، والربط بشكل منفصل. راجع دليل متطلبات صناديق التوصيل وفقاً لـ NEC لتلك المواضيع.
- اطلب من السلطة المختصة (AHJ) أو مصمم النظام الكهربائي للمشروع حل أي تخطيطات غامضة قبل الطلب أو التركيب.
بعد اكتمال الحسابات، قارن الأبعاد المطلوبة، والمواد، وتكوين المداخل، والتصنيف البيئي مع المتاح خيارات تصنيع صندوق التوصيل VIOX. يجب أن يوثق اختيار المنتج كيفية استيفاء بيانات الحاوية المحددة أو المعلنة للمتطلبات المحسوبة؛ فالمظهر أو الحجم الاسمي للواجهة ليس كافياً.
ملاحظة السلامة والكود: هذه المقالة مرجع هندسي، وليست بديلاً عن كود NEC المعتمد، أو التعديلات المحلية، أو قوائم المنتجات، أو مواصفات المشروع، أو تفسير السلطة المختصة (AHJ). قم بفصل الطاقة والتحقق من المعدات الكهربائية قبل الفحص أو التعديل، واستعن بموظفين مؤهلين للأعمال الخاضعة للكود.
