در این صفحه
Use two different sizing paths. For boxes containing common 18 through 6 AWG conductors, NEC 314.16 determines the minimum volume from conductors, grounding conductors, clamps, fittings, and device yokes. For pull or junction boxes containing 4 AWG or larger insulated conductors in a raceway or cable run, NEC 314.28 determines minimum dimensions from raceway size and pull geometry. There is no single standard junction-box size that fits every installation.
| چه چیزی داخل جعبه است؟ | مسیر اصلی تعیین اندازه | نتیجهای که محاسبه میکنید |
|---|---|---|
| هادیهای تحت پوشش مقادیر مجاز حجم برای سایزهای 18–6 AWG | پر کردن جعبه طبق NEC 314.16 | حداقل حجم داخلی، معمولاً بر حسب اینچ مکعب |
| هادیهای عایقشده با سایز 4 AWG یا بزرگتر در مسیرهای لولهکشی (raceway) یا کابلکشی | استاندارد NEC 314.28 برای تعیین ابعاد جعبههای کشش/اتصال | حداقل ابعاد جعبه برای هر جهت کشش |
| ترکیبی از شرایط یا ترمینالهای تجهیزات | تمام قوانین مربوطه را اعمال کنید | از محدودکنندهترین الزامات حاصل استفاده کنید |
این راهنما از روششناسی NEC 2023 برای مثالهای پر کردن جعبه استفاده میکند، زیرا ضوابط مربوط به هادیهای ارت در دورههای مختلف کد متفاوت است. پیش از استفاده از هر نتیجه برای طراحی، اخذ مجوز یا بازرسی، ویرایش NEC پذیرفتهشده توسط مرجع ذیصلاح (AHJ)، اصلاحیههای محلی، علائم روی جعبه و لیستبندی محصول را بررسی کنید. NFPA دسترسی به ویرایشهای متعدد را فراهم میکند. NFPA 70، کد ملی برق, ، بنابراین آخرین ویرایش منتشر شده، لزوماً ویرایش لازمالاجرا در محل پروژه نیست.
محاسبه پر کردن جعبه مطابق NEC 314.16
بند 314.16 از NEC مربوط به محاسبه حجم است. حجم مورد نیاز جعبه، مجموع مقادیر مجاز برای هادیهای عایقدار، هادیهای ارت حفاظتی، بستهای داخلی، اتصالات نگهدارنده و یوغهای تجهیزات موجود در جعبه است.
فرمول عملیاتی عبارت است از:
حجم مورد نیاز جعبه = فضای اشغالی هادیها + فضای اشغالی بستها + فضای اشغالی اتصالات نگهدارنده + فضای اشغالی تجهیزات/دستگاهها + فضای اشغالی هادیهای ارت حفاظتی
محاسبه را به “تعداد سیمها × یک مقدار ثابت” تقلیل ندهید، مگر اینکه تمام اقلام شمرده شده دارای مقدار مجاز یکسانی باشند و جعبه فاقد هرگونه تجهیزات یا اتصالات داخلی باشد.
گام 1: ثبت تمام هادیهای عایقدار
برای هر سایز هادی، مشخص کنید که چند هادی باید شمارش شود:
- هادی که از خارج جعبه وارد شده و در داخل آن اسپلایس یا ترمینال میشود، معمولاً یک بار شمارش میشود.
- هادی پیوستهای که از داخل جعبه عبور میکند، معمولاً یک بار شمارش میشود.
- هادی که کاملاً در داخل جعبه قرار دارد، طبق قاعده پایه هادی، معمولاً مشمول سهمیه فضای اشغالی هادی نمیشود.
- حلقهها یا کلافهای بلند ممکن است به سهمیه فضای اضافی نیاز داشته باشند؛ به جای در نظر گرفتن هر حلقه داخلی به عنوان سیم رابط (pigtail)، متن دقیق ویرایش NEC پذیرفتهشده را بررسی کنید.
هادیهای با اندازههای مختلف، سهمیه حجم اختصاصی خود را حفظ میکنند. چهار هادی 14 AWG و دو هادی 12 AWG به عنوان شش هادی یکسان محاسبه نمیشوند.
گام ۲: افزودن فضای اشغالی کلمپ داخلی و اتصالات نگهدارنده
یک یا چند کلمپ کابل داخلی در مجموع معمولاً یک سهمیه حجمی بر اساس بزرگترین هادی موجود در جعبه اضافه میکنند. کانکتوری که مکانیزم کلمپ آن در خارج از جعبه قرار دارد، از همان سهمیه کلمپ داخلی استفاده نمیکند.
اتصالات نگهدارنده داخلی مانند استادهای چراغ یا هیکیها (hickeys) نیز طبق قاعده مربوطه نیاز به سهمیه دارند. آنچه واقعاً در داخل جعبه است را شناسایی کنید؛ صرفاً به دلیل قابل مشاهده بودن یک کانکتور کابل از بیرون، سهمیهای اضافه نکنید.
گام ۳: افزودن فضای اشغالشده توسط یوک دستگاه
هر یوک یا تسمهای که شامل یک کلید، پریز یا سایر تجهیزات باشد، معمولاً بر اساس بزرگترین هادی متصل به آن یوک، به دو برابر فضای مجاز نیاز دارد. یک دستگاه عریضتر که بیش از یک گنگ (gang) را اشغال میکند، ممکن است طبق ویرایش مصوب، به فضای مجاز اضافی نیاز داشته باشد.
به همین دلیل است که یک جعبه اتصال خالی و یک جعبه دستگاه با تعداد هادی عایقدار یکسان، ممکن است به حجمهای متفاوتی نیاز داشته باشند.
گام ۴: شمارش هادیهای ارت تجهیزات بر اساس ویرایش NEC
فضای اشغالشده توسط هادی ارت به ویرایش استاندارد بستگی دارد. طبق رویکرد NEC ۲۰۲۳ که در مثالهای زیر استفاده شده است:
- تا چهار هادی ارت تجهیزات که وارد جعبه میشوند، از یک واحد فضای مجاز بر اساس بزرگترین هادی ارت ورودی استفاده میکنند؛;
- هر هادی ارت تجهیزات اضافی یا جامپر همبندی (bonding jumper) مربوطه، یکچهارمِ فضای مجازِ بزرگترین هادی را اضافه میکند.
میانبر قدیمی “همه ارتها با هم یکی شمرده میشوند” میتواند در مواردی که بیش از چهار هادی ارت وارد جعبه میشوند، حجم مورد نیاز را کمتر از مقدار واقعی نشان دهد. مطالب توسعه عمومی NFPA برای 314.16(B)(5) پر کردن هادی ارت حفاظتی تجهیزات رویکرد ویرایش ۲۰۲۳ را مستند میکند. از عبارتبندی موجود در ویرایش پذیرفتهشده برای پروژه استفاده کنید؛ این مثال را در تمام چرخههای NEC اعمال نکنید.
گام ۵: تبدیل هر سهمیه به حجم
مقادیر زیر، سهمیههای رایج حجم هادی نشان داده شده در جدول 314.16(B) استاندارد NEC هستند. مطالب توسعه عمومی NEC توسط NFPA نیز نشاندهنده جدول سهمیه 314.16(B) و قوانین قطعات.
| سطح مقطع هادی | حجم به ازای هر سهمیه | حجم متریک |
|---|---|---|
| 18 AWG | 1.50 in³ | 24.6 cm³ |
| 16 AWG | 1.75 in³ | 28.7 cm³ |
| ۱۴ AWG | 2.00 in³ | 32.8 cm³ |
| ۱۲ وات | 2.25 in³ | 36.9 cm³ |
| ۱۰ وات | 2.50 in³ | 41.0 cm³ |
| ۸ وات | 3.00 in³ | 49.2 cm³ |
| 6 AWG | 5.00 in³ | 81.9 cm³ |
برای اندازههای ترکیبی، هر گروه را جداگانه محاسبه کنید. کلمپها و اتصالات نگهدارنده از بزرگترین هادی موجود طبق قانون مربوطه خود استفاده میکنند؛ یوک دستگاه از بزرگترین هادی متصل به آن دستگاه استفاده میکند.
مثال عملی پر کردن جعبه: دو کابل 12/2 و یک پریز
فرض کنید یک جعبه دستگاه شامل موارد زیر است:
- دو کابل 12/2، که چهار هادی عایقشده 12 AWG ایجاد میکند؛;
- یک پریز روی یک یوک، متصلشده با هادیهای 12 AWG؛;
- بستهای کابل داخلی؛;
- دو هادی ارت حفاظتی 12 AWG که وارد جعبه میشوند؛;
- بدون اتصال نگهدارنده اضافی.
با استفاده از رویکرد NEC 2023:
| کامپوننت | تعداد مجاز | مبنای مجاز | حجم مورد نیاز |
|---|---|---|---|
| چهار هادی عایقدار | 4 | 2.25 in³ | 9.00 in³ |
| بستهای داخلی | 1 | 2.25 in³ | 2.25 in³ |
| یوغ پریز | 2 | 2.25 in³ | 4.50 in³ |
| دو هادی اتصال زمین تجهیزات | 1 | 2.25 in³ | 2.25 in³ |
| جمع کل | 8 | 18.00 in³ |
حداقل حجم محاسبهشده برابر است با ۱۸.۰۰ اینچ مکعب. گام بعدی این است که فرض نکنیم هر قوطی کلید و پریز تکخانه، ۱۸ in³ فضا فراهم میکند. حجم درجشده روی خود قوطی را بررسی کنید یا برای ابعاد دقیق و ساختار قوطی، از جدول استاندارد مربوطه استفاده کنید. اگر قوطی انتخابشده دارای علامت ۱۸.۰ in³ باشد، حداقل مقدار عددی در این مثال را برآورده میکند، اما استفاده از یک قوطی بزرگترِ استاندارد ممکن است جایگذاری هادیها، نصب تجهیزات و سرویسهای آتی را آسانتر کند.
قانون محاسبه اندازههای ترکیبی
فرض کنید بخش هادی عایقدار در عوض شامل چهار هادی 14 AWG و دو هادی 12 AWG باشد:
- ۸.۰۰ in³ = ۲.۰۰ in³ × ۴
- ۴.۵۰ in³ = ۲.۲۵ in³ × ۲
مجموع فرعی هادیهای عایقدار برابر است با ۱۲.۵۰ in³. تمام شش هادی را در 2.25 in³ ضرب نکنید. تنها مقادیر مجاز برای کلمپها، اتصالات نگهدارنده، یوغهای تجهیزات و هادیهای ارت بر اساس بزرگترین هادی مشخصشده محاسبه میشوند.
چرا “اندازه استاندارد جهانی برای جعبه تقسیم” وجود ندارد”
ابعاد استاندارد جعبه و حجمهای فهرستشده وجود دارند، اما توصیفی مانند تکخانه (single-gang), مربعی 4 اینچی، یا 100 × 100 mm به تنهایی ثابت نمیکند که یک جعبه حجم قابلاستفاده کافی برای یک نصب خاص دارد.
حجم قابلاستفاده میتواند با موارد زیر تغییر کند:
- عمق و ساختار جعبه؛;
- گیرههای یکپارچه یا برآمدگیهای داخلی؛;
- رینگهای افزایشی یا درپوشهایی با حجم اعلامشده؛;
- یوغها و اتصالات تجهیزات؛;
- اندازهها و تعداد هادیها؛;
- آییننامه ملی مربوطه و فهرست محصولات.
برای پر کردن جعبه طبق NEC، مقدار محاسبهشده را با حجم مشخصشده توسط سازنده یا ورودی دقیق در جدول مربوطه NEC مقایسه کنید. ابعاد میلیمتری در کاتالوگ محصول، اندازه فیزیکی را توصیف میکنند؛ آنها جایگزین محاسبات آییننامهای نمیشوند.
تعیین اندازه جعبههای کشش و تقسیم مطابق NEC 314.28
استاندارد NEC 314.28 مسئله تعیین اندازه را از حجم داخلی به ابعاد فیزیکی کشش تغییر میدهد. این استاندارد برای جعبههای کشش، جعبههای تقسیم و بدنه لولههای برق (conduit bodies) که با هادیهای عایقشده 4 AWG یا بزرگتر در محدوده تعیینشده استفاده میشوند، کاربرد دارد. نتیجه به این بستگی دارد که آیا هادیها به صورت کشش مستقیم، کشش زاویهدار، کشش U شکل یا آرایش اتصال (اسپلایس) باشند.
The محتوای NFPA برای 314.28 قانون ۸ برابر برای کشش مستقیم و رویکرد ابعادی برای هادیهای بزرگتر را بیان میکند. هر دیوار و جهت کشش قابل اعمال را محاسبه کنید؛ یک فرمول واحد بهطور خودکار طول، ارتفاع و عمق را تعیین نمیکند.
کشش مستقیم: ۸ برابر بزرگترین مجرای سیمکشی (Raceway)
در کشش مستقیم، سیم از یک دیوار وارد و بدون تغییر جهت از دیوار مقابل خارج میشود.
حداقل فاصله در جهت کشش = ۸ × سایز تجاری بزرگترین مجرای سیمکشی
اگر بزرگترین مجرای سیمکشی در یک کشش مستقیم دارای سایز تجاری ۲ باشد:
۸ × ۲ in = ۱۶ in
بنابراین، جعبه در آن جهت کشش حداقل به ۱۶ اینچ فضا نیاز دارد. این نتیجه، سایر ابعاد جعبه را تعیین نمیکند و جایگزین الزامات مربوط به خم کردن هادی، ترمینال، فهرستبندی یا نصب که ممکن است اعمال شوند، نمیگردد.
کشش زاویهای، کشش U یا اتصال: ۶ برابر به اضافه سایر مجراهای سیمکشی
برای کشش زاویهای، کشش U، یا آرایش اتصال مناسب، از هر دیوار و ردیف مجرای درگیر محاسبه کنید:
حداقل فاصله دیوار تا دیوار مقابل = ۶ × بزرگترین مجرا در ردیف + مجموع سایزهای تجاری سایر مجراها در همان ردیف روی همان دیوار
محاسبه را برای هر ردیف و دیوار مربوطه تکرار کنید. بزرگترین نتیجه، تعیینکننده ابعاد آن جعبه است.
در مواردی که دو ورودی مجرا شامل یک مسیر هادی یکسان باشند، فاصله آنها نیز باید حداقل مقدار قابل اعمال بر اساس شش برابر سایز تجاری بزرگترین مجرا را برآورده کند. این الزام ورودی به ورودی، جدا از محاسبه دیوار تا دیوار مقابل است.
مثال عملی کشش مستقیم
دو مجرا با سایز تجاری 2 وارد دیوارهای مقابل میشوند و هادیهای عایقدار 4 AWG یا بزرگتر را در یک کشش مستقیم حمل میکنند.
- بزرگترین مجرا را شناسایی کنید: 2 اینچ.
- ضریب کشش مستقیم را اعمال کنید: 8 × 2 اینچ.
- حداقل طول جعبه در جهت کشش: ۱۶ اینچ.
نتیجه را به عنوان یک ابعاد کنترلشده ثبت کنید، نه به عنوان اندازه کامل جعبه:
| جهت بررسی شد | نوع کششی | محاسبه | حداقل ابعاد |
|---|---|---|---|
| دیوار چپ تا دیوار راست | مستقیم | ۸ × ۲ اینچ | ۱۶ اینچ |
ارتفاع و عمق همچنان نیاز به تایید از روی چیدمان کامل، هادیها، اتصالات و مشخصات محفظه دارند.
مثال عملی کشش ترکیبی
فرض کنید مسیرهای کابلکشی زیر در یک صفحه قرار دارند:
- دیوار سمت چپ: یک مسیر کابلکشی با سایز تجاری ۳ و یک مسیر کابلکشی با سایز تجاری ۲ در یک ردیف؛;
- دیوار سمت راست: یک مسیر کابلکشی با سایز تجاری ۲؛;
- دیوار بالایی: یک مسیر کابلکشی با سایز تجاری ۳؛;
- مسیرهای کابلکشی ۲ اینچی یک کشش مستقیم از چپ به راست تشکیل میدهند؛;
- مسیرهای کابلکشی ۳ اینچی یک کشش زاویهدار از دیوار سمت چپ به دیوار بالایی تشکیل میدهند.
بُعد افقی
هر دو شرایط مؤثر بر بُعد چپ به راست را بررسی کنید.
کشش مستقیم:
۸ × ۲ in = ۱۶ in
کشش زاویهای محاسبهشده از دیوار سمت چپ:
(6 × 3 in) + 2 in = 20 in
نتیجه بزرگتر ملاک است، بنابراین حداقل بُعد افقی برابر است با 20 اینچ.
بُعد عمودی
از دیوار بالایی محاسبه کنید، که دارای یک مجرای سیمکشی با سایز تجاری 3 در ردیف مربوطه است:
۶ × ۳ اینچ = ۱۸ اینچ
حداقل ابعاد عمودی برابر است با 18 اینچ است.
برای دو داکت ۳ اینچی که مسیر هادی یکسانی را حمل میکنند، همچنین حداقل 18 اینچ است بین ورودیهای آنها را با استفاده از قانون فاصلهگذاری ۶ برابر مربوطه بررسی کنید.
بنابراین ابعاد محاسبهشده سطح برای این چیدمان سادهشده حداقل ۲۰ × ۱۸ اینچ. است. عمق و هرگونه الزامات اضافی مختص پروژه باقی میماند. اگر داکتها در ردیف یا صفحه فرضشده نیستند، چیدمان را دوباره ترسیم کرده و به جای استفاده مجدد از این پاسخ، هر دیوار را دوباره محاسبه کنید.
کاربرگ تعیین اندازه جعبه تقسیم
قبل از انتخاب محفظه، از این کاربرگ استفاده کنید.
مسیر A: حجم NEC 314.16
| ورودی | ارزش پروژه |
|---|---|
| ویرایش NEC پذیرفتهشده و اصلاحیههای محلی | |
| تعداد هادیهای عایقدار بر اساس سایز AWG | |
| هادیهای عبوری یا حلقههای بلند | |
| بستهای داخلی کابل | |
| اتصالات پشتیبان داخلی | |
| یوغهای تجهیزات و بزرگترین هادی متصلشده | |
| وارد کردن هادیهای ارت حفاظتی بر اساس سایز | |
| مجموع حجم مورد نیاز برای هر آیتم | |
| حجم کل مورد نیاز | |
| حجم علامتگذاریشده/فهرستشده جعبه | |
| تأیید: حجم جعبه ≥ حجم مورد نیاز |
مسیر B: ابعاد NEC 314.28
| ورودی | ارزش پروژه |
|---|---|
| ویرایش NEC پذیرفتهشده و اصلاحیههای محلی | |
| بزرگترین سایز هادی | |
| سایز تجاری مجرا در هر ورودی | |
| نوع کشش برای هر مسیر هادی | |
| نتیجه کشش مستقیم برای هر محور | |
| نتیجه کشش زاویهای/U برای هر دیوار و ردیف | |
| فاصلهگذاری ورودی داکت برای هادیهای مشابه | |
| بزرگترین طول کنترلی | |
| بزرگترین ارتفاع کنترلی | |
| عمق مورد نیاز و سایر محدودیتهای تجهیزات | |
| جعبه انتخابشده تمام ابعاد کنترلی را پوشش میدهد |
تایید نهایی پیش از انتخاب
- تأیید کنید که آیا محفظه به عنوان جعبه تقسیم، جعبه کشش، جعبه انشعاب، جعبه تجهیزات یا بیش از یکی از این موارد عمل میکند. راهنمای VIOX برای جعبههای تقسیم، جعبههای کشش و جعبههای انشعاب آن مرز عملکردی را توضیح میدهد.
- ویرایش NEC که بهصورت محلی تصویب شده است را بررسی کنید؛ قوانین هادی ارتینگ را از ویرایشهای مختلف با هم ترکیب نکنید.
- علامتگذاری واقعی جعبه، فهرستبندی، ابعاد و دستورالعملهای سازنده را بررسی کنید.
- برای 314.16، محاسبه حجم را بهصورت جزءبهجزء حفظ کنید.
- برای 314.28، نقشهای دیواربهدیوار که اندازههای تجاری مسیر کابلکشی و مسیرهای هادی را نشان میدهد، نگهداری کنید.
- الزامات دسترسی، پشتیبانی، درپوش، ورودی و همبندی را بهطور جداگانه اعمال کنید. به بخش گستردهتر راهنمای الزامات جعبه تقسیم NEC برای آن مباحث مراجعه کنید.
- پیش از سفارش یا نصب، از AHJ یا طراح سیستم الکتریکی پروژه بخواهید تا چیدمانهای مبهم را برطرف کند.
پس از تکمیل محاسبات، ابعاد مورد نیاز، جنس، پیکربندی ورودی و درجهبندی محیطی را با موارد موجود مقایسه کنید گزینههای ساخت جعبه تقسیم VIOX. انتخاب محصول باید مستند کند که چگونه دادههای محفظه علامتگذاری یا اعلامشده، نیاز محاسبهشده را برآورده میکند؛ ظاهر یا اندازه اسمی سطح کافی نیست.
یادداشت ایمنی و آییننامه: این مقاله یک مرجع مهندسی است و جایگزینی برای NEC مصوب، اصلاحیههای محلی، لیست محصولات، مشخصات پروژه یا تفسیر AHJ محسوب نمیشود. پیش از بازرسی یا اصلاح، تجهیزات الکتریکی را بیبرق کرده و از قطع بودن آن اطمینان حاصل کنید و برای کارهای تحت نظارت آییننامه، از پرسنل واجد شرایط استفاده نمایید.
