بازرس شما را باز میکند. جعبه اتصال. او سیمها را میشمارد. مهر جعبه را بررسی میکند. دوباره میشمارد. سپس برچسب قرمز میآید. “تخلف NEC 314.16 - حجم جعبه بیش از حد مجاز است. این باید به طور کامل بازسازی شود تا بتوانم آن را تأیید کنم.”
آن بازرسی ناموفق فقط یک هفته تأخیر و چند هزار دلار هزینه بازسازی برای شما به همراه داشت - همه اینها به دلیل یک جعبه اتصال $4 بود که دو اینچ مکعب خیلی کوچک بود. به آنچه برقکاران مینامند خوش آمدید “تله حجم”.”
یک جعبه اتصال، اتصالات سیمکشی را در خود جای میدهد، از آنها در برابر آسیب محافظت میکند و جرقهها را مهار میکند تا از آتشسوزی جلوگیری شود. اما تعیین اندازه صحیح آن فقط بهترین روش نیست - بلکه یک الزام ایمنی حیاتی است که توسط کد ملی برق (NEC) تعیین شده است. یک جعبه کوچک، سیمهای بیش از حد شلوغ ایجاد میکند که باعث آسیب به عایق، گرم شدن بیش از حد و ایجاد خطرات جدی آتشسوزی میشود. .
NEC دو روش متمایز برای تعیین اندازه جعبههای اتصال، بسته به اندازه سیم، ارائه میدهد:
- NEC 314.16 (پر کردن جعبه): برای هادیهای کوچکتر (6 AWG و کوچکتر)، تعیین اندازه بر اساس حجم کل مورد نیاز است. به آن به عنوان “ضریب پر شدن”فکر کنید - هر جزء داخل آن جعبه رای میگیرد و شما باید همه آنها را بشمارید.
- NEC 314.28 (جعبه کشش): برای هادیهای بزرگتر (4 AWG و بزرگتر)، تعیین اندازه بر اساس ابعاد فیزیکی مورد نیاز برای کشیدن و خم کردن ایمن کابلهای ضخیم است. اینجاست که “قانون 8x” وارد عمل میشود.
این راهنما شما را از طریق هر دو روش محاسبه راهنمایی میکند تا اطمینان حاصل شود که تاسیسات شما ایمن و مطابق با کد هستند.
قسمت 1: تعیین اندازه برای هادیهای کوچک (6 AWG و کوچکتر) - محاسبه پر کردن جعبه NEC 314.16
هنگام کار با اندازههای سیمکشی رایج خانگی مانند 14 AWG، 12 AWG یا 10 AWG، باید از محاسبه “پر کردن جعبه” استفاده کنید. این روش حداقل حجم مورد نیاز جعبه را بر حسب اینچ مکعب (cu in) تعیین میکند. این محاسبه را از دست بدهید، و از نزدیک با تله حجم روبرو خواهید شد - معمولاً در طول بازرسی که فکر میکردید معمول است.
نحوه محاسبه پر کردن جعبه
این مراحل را برای تعیین حجم کل مورد نیاز دنبال کنید. به هر جزء در جعبه یک مقدار “معادل هادی” بر اساس بزرگترین اندازه سیم متصل به آن اختصاص داده میشود. به آن به عنوان دموکراسی برای سیمها فکر کنید - هر عنصر رای میگیرد، اما برخی بیشتر از بقیه حساب میشوند.
- هادیها: هر سیمی را که از خارج جعبه منشأ میگیرد و در داخل آن خاتمه مییابد یا به آن متصل میشود، به عنوان یک هادی بشمارید.
- دستگاهها: هر دستگاه (به عنوان مثال، یک کلید یا پریز) را به عنوان دو هادی بشمارید. دستگاهها در این انتخابات دو رای دارند.
- بستها: تمام بستهای کابل داخلی را با هم به عنوان یک هادی بشمارید - آنها به عنوان یک بلوک رای میدهند.
- سیمهای اتصال به زمین: تمام سیمهای اتصال به زمین مسی لخت یا سبز را با هم به عنوان یک هادی بشمارید. سیمهای اتصال به زمین به صورت دستهای حرکت میکنند. همه آنها به عنوان یک سیم حساب میشوند.
- گل میخها/آویزهای ثابت: هر گل میخ یا آویز ثابت را به عنوان یک هادی بشمارید. .
هنگامی که معادل کل هادی را به دست آوردید، آن عدد را در مقدار مجاز حجم برای آن اندازه سیم، که در جدول زیر آمده است، ضرب کنید.
جدول 1: مقدار مجاز حجم سیم (طبق NEC 314.16(B))
| اندازه سیم | حجم در هر هادی (cu in) |
|---|---|
| ۱۴ AWG | 2.00 cu in |
| ۱۲ وات | 2.25 cu in |
| ۱۰ وات | 2.50 cu in |
| ۸ وات | 3.00 cu in |
| 6 AWG | 5.00 cu in |
جدول 2: حجمهای استاندارد جعبه (طبق NEC 314.16(A))
| نوع جعبه | حداقل حجم |
|---|---|
| تکگنگ | 18 cu in |
| 2-گنگ | 36 cu in |
| مربع 4 اینچی | 30.3 cu in |
| مربع 4-11/16 اینچی | 42 cu in |
مثال پر کردن جعبه
سناریو: شما در حال نصب یک پریز تکی در یک جعبه هستید. دو کابل روکشدار غیرفلزی 12/2 (هر کدام با سیمهای فاز، نول و اتصال به زمین) وارد جعبه میشوند که دارای بستهای داخلی است. در اینجا نحوه جمع شدن آرا آمده است:
- هادیها: 2 فاز + 2 نول = 4
- سیمهای اتصال به زمین: دو سیم اتصال به زمین به عنوان 1 (به صورت دستهای حرکت میکنند)
- بستها: بستهای داخلی به عنوان 1 (به صورت یک بلوک رای میدهند)
- دستگاه: پریز به عنوان 2 (دو رای دارد)
معادل کل هادی: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
محاسبه حجم: سایز سیم 12 AWG است که به ازای هر هادی به 2.25 اینچ مکعب فضا نیاز دارد.
8 هادی × 2.25 اینچ مکعب/هادی = 18.0 اینچ مکعب
شما باید جعبهای را انتخاب کنید که حداقل 18.0 اینچ مکعب حجم داشته باشد. یک جعبه تکگنگ استاندارد (18 اینچ مکعب) دقیقاً این حداقل نیاز را برآورده میکند—که به این معنی است که شما در 100% ظرفیت هستید. در کار برق، “دقیقاً در ظرفیت” روش دیگری برای گفتن “اگر به تأیید بازرسی خود اهمیت میدهید، یک سایز بالاتر بروید” است.”
قسمت 2: تعیین سایز برای هادیهای بزرگ (4 AWG و بزرگتر) – محاسبات جعبه کشش NEC 314.28
برای هادیهای بزرگ (4 AWG و بزرگتر)، تمرکز از حجم به ابعاد فیزیکی تغییر میکند. سیمها ضخیمتر هستند. قوانین سادهتر هستند. جعبه باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا به هادیها اجازه داده شود بدون آسیب رساندن به عایق آنها، کشیده و خم شوند. قوانین به نوع کشش بستگی دارد.
کششهای مستقیم
در یک کشش مستقیم، هادیها از یک طرف جعبه وارد شده و از دیوار مقابل خارج میشوند. اینجاست که قانون 8x به دلیل سادگی ظریف خود مشهور است.
- قانون: طول جعبه باید حداقل هشت برابر (8x) سایز تجاری بزرگترین مجرا (کاندوئیت) باشد. .
یک کاندوئیت 2 اینچی که از دیوارهای مقابل وارد و خارج میشود؟ جعبه شما باید حداقل 16 اینچ طول داشته باشد (2 اینچ × 8 = 16 اینچ). تمام شد.
کششهای زاویهدار، کششهای U شکل یا اتصالات
این مورد زمانی اعمال میشود که هادیها از یک دیوار وارد شده و از طریق یک دیوار مجاور (کشش زاویهدار)، همان دیوار (کشش U شکل) خارج شوند یا در جعبه به هم متصل شوند.
- قانون: فاصله از ورودی مجرا تا دیوار مقابل باید حداقل شش برابر (6x) سایز تجاری بزرگترین مجرا،, به اضافه مجموع قطرها از تمام مجراهای دیگر روی همان دیوار و در همان ردیف باشد. این را “تور ایمنی شش برابر” بنامید.”
فاصله بین مجراها
- قانون: فاصله بین مجراهایی که یک مسیر هادی را محصور میکنند باید حداقل شش برابر (6x) سایز تجاری بزرگترین مجرا باشد.
مثال جعبه کشش (کششهای ترکیبی)
هنگامی که یک جعبه حاوی هر دو کشش مستقیم و زاویهدار است، باید برای هر دو محاسبه کنید و از بزرگترین ابعاد حاصل برای هر جهت (افقی و عمودی) استفاده کنید.
سناریو: یک جعبه کشش دارای مجراهای زیر است:
- دیوار سمت چپ: یک مجرای 3 اینچی و یک مجرای 2 اینچی.
- دیوار سمت راست: یک مجرای 2 اینچی.
- دیوار بالا: یک مجرای 3 اینچی.
- مجراهای 2 اینچی برای یک کشش مستقیم (چپ به راست) هستند.
- مجراهای 3 اینچی برای یک کشش زاویهدار (چپ به بالا) هستند.
1. محاسبه ابعاد افقی (طول):
- کشش مستقیم (چپ به راست): بزرگترین مجرا در این کشش 2 اینچ است.
- 8 × 2 اینچ = 16 اینچ
- کشش زاویهدار (منشأ در دیوار سمت چپ): بزرگترین مجرا 3 اینچ است. مجرای دیگر روی آن دیوار 2 اینچ است.
- (6 × 3 اینچ) + 2 اینچ = 18 اینچ + 2 اینچ = 20 اینچ
- نتیجه: بزرگترین ابعاد را انتخاب کنید: 20 اینچ.
2. محاسبه ابعاد عمودی (ارتفاع):
- کشش زاویهدار (منشأ در دیوار بالا): بزرگترین (و تنها) مجرا 3 اینچ است.
- 6 × 3 اینچ = 18 اینچ
- نتیجه: ابعاد عمودی 18 اینچ است.
سایز نهایی جعبه: جعبه باید حداقل 20 اینچ طول در 18 اینچ ارتفاع داشته باشد.
ملاحظات ایمنی
قبل از شروع هر کار برقی، همیشه ایمنی را در اولویت قرار دهید.
- قطع برق: مدار را در قطع کننده اصلی پنل، بیانرژی کنید.
- تأیید کنید که برق خاموش است: از یک ولتمتر یا تستر مدار غیر تماسی استفاده کنید تا تأیید کنید که هیچ ولتاژی در سیمهایی که با آنها کار خواهید کرد وجود ندارد. .
- استفاده از ابزارهای عایق: با ابزارهایی که برای کار برق طراحی شدهاند کار کنید.
- استفاده از PPE: استفاده از عینک ایمنی و دستکش عایق توصیه میشود.
- Work in a Clear, Lit Area: Ensure your workspace is well-lit and free of obstacles.
اشتباهات معمول برای جلوگیری از
- Overcrowding the Box: Never exceed the calculated box fill. This is the most common cause of overheating and electrical fires—and the #1 reason for failed inspections. The Volume Trap claims another victim.
- Choosing the Wrong Box Type: Use weatherproof boxes for outdoor or damp locations and metal boxes for metal-clad (MC) cable or conduit.
- Incorrect Placement: Install boxes in accessible locations. Do not bury them inside a finished wall where they cannot be serviced. Inspectors have long memories for boxes they can’t find.
- Poor Grounding: Ensure all ground wires are securely connected to each other and to metal boxes to prevent shock hazards.
- Ignoring Local Codes: The NEC is a national standard, but your local jurisdiction may have additional requirements. Always check local regulations . What passes in Phoenix might fail in Chicago.
نتيجه گيری
Properly sizing a junction box is a fundamental skill for safe and reliable electrical work. By understanding and correctly applying The Fill Factor (NEC 314.16 for small conductors) and قانون 8x (NEC 314.28 for large conductors), you can ensure your installations are compliant, functional, and—most importantly—safe.
And when that inspector opens your junction box? You’ll get the green tag, not the red one.
سلب مسئولیت: This guide is for informational purposes only. Electrical work can be dangerous. Always consult the latest version of the National Electrical Code, check local amendments, and consider hiring a qualified electrician for any work you are not comfortable performing yourself.
