في مشاريع الهندسة الكهربائية في جميع أنحاء الولايات المتحدة، اختيار صناديق التقاطع هو أبعد من مجرد مسألة "أي شيء يعمل". هذا المكون الحاسم يؤثر مباشرة على السلامة، الامتثال،والكفاءة التشغيليةيمكن أن يتراوح اختيار مربع التقاط غير السليم من تسبب صعوبات في الصيانة إلى خلق مخاطر خطيرة على السلامة.يقدم هذا الدليل معلومات مفصلة لاختيار صناديق التقاطع الكهربائية المناسبة مع الامتثال للقانون الكهربائي الوطني (NEC).
تخيل سيناريو حيث الأسلاك غير المنظمة تتراكم في مساحة ضيقة، مع طبقات العزل يفرك بعضها البعض والحرارة غير قادرة على إبعاد.هذا الوضع الخطير يمكن أن ينتج عن اختيار مربع التقاطع غير السليمكغرف حماية للأسلاك الكهربائية ، يجب أن توفر صناديق التقاطع مساحة كافية لاستيعاب الموصلات والمتصلات ،ومكونات أخرى مع ضمان اتصالات كهربائية مستقرة وآمنةصندوق التقاطع المختار بشكل صحيح يعمل كغرفة منظمة جيدًا، حيث يحافظ على جميع العناصر في أماكنها المناسبة لمنع المخاطر المحتملة.
يقدم السوق الأمريكي العديد من أنواع صناديق التقاطع بأحجام مختلفة. من المهم اختيار الحجم المناسب للتطبيقات المختلفة. فيما يلي أحجام صناديق التقاطع الشائعة واستخداماتها النموذجية:
- الأبعاد النموذجية: 150×150×75 مم (6′′×6′′×3′′) ، 200×150×100 مم
- التطبيقات: وحدات المحطة، وجهاز تحكم صغير، ومركبات نقل صغيرة، وغيرها من المنشآت ذات المساحة المحدودة
- الاعتبارات: على الرغم من حجمها المدمج ، يجب أن تلبي متطلبات ملء الكابلات NEC
- الأبعاد النموذجية: 300×200×150 مم (12′′×8′′×6′′) ، 400×300×150 مم
- التطبيقات: أجهزة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLCs) ، مصادر الطاقة الصغيرة ، لوحات الأتمتة الأساسية
- الاعتبارات: مناسبة للكابلات المحدودة وكميات المكونات ، والتي تتطلب مساحة تهوية كافية
- الأبعاد النموذجية: 600×400×200 مم (24′′×16′′×8′′) ، 800×600×200 مم
- التطبيقات: أنظمة متعددة الوحدات، المحركات، المرورات، وألواح التحكم المتوسطة إلى الكبيرة
- اعتبارات: مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مساحة أكبر، وضمان ترتيب المكونات والكابلات بشكل صحيح
- الأبعاد النموذجية: 1000 × 800 × 250 × 300 مم ، 1200 × 1000 × 300 مم
- تطبيقات: لوحات التحكم الكبيرة وأنظمة التحكم الصناعية
- اعتبارات: مصممة لأنظمة معقدة مع العديد من الكابلات والمكونات الكثيفة، والتي تتطلب تخطيطًا دقيقًا للتثبيت والصيانة
- الأبعاد النموذجية: 600 × 400 × 100 × 150 مم
- التطبيقات: لوحات أو معدات التحكم ذات القيود العميقة
- اعتبارات: توفير كفاءة مساحة في المنشآت المقيدة ولكن يتطلب تقييم نصف قطر ثني الكابلات وتبديد الحرارة
- الأبعاد النموذجية: 1U / 2U / 3U الأحجام المكافئة (تختلف حسب الشركة المصنعة)
- التطبيقات: المكونات المكونة وحدات الطرف المثبتة على السكك الحديدية
- اعتبارات: حلول توفير المساحة لتركيبات السكك الحديدية القياسية
وبالإضافة إلى التطبيقات الصناعية، تستخدم المنازل الأمريكية عادةً هذه الأنواع من صناديق التقاطع:
- الأبعاد: 4′′ × 4′′ × 1.5′′ إلى 2.125′′ (عمق متغير)
- الاستخدامات: اتصالات دوائر متعددة، تركيبات أجهزة واحدة (مفاتيح أو منافذ)
- خصائص: متعددة الاستخدامات للغاية لتطبيقات مختلفة ، وسهولة التثبيت والصيانة
- الأبعاد: 2′′ x 4′′ x 1.5′′ إلى 3.5′′ (عمق متغير)
- الاستخدامات: أجهزة التبديل الواحد أو منفذ التوصيل
- الخصائص: الحجم القياسي للأنظمة الكهربائية السكنية
- الأبعاد: 4.6875′′ x 4.6875′′ x 2.125′′ إلى 2.5′′ (عمق متغير)
- الاستخدامات: التطبيقات التجارية / الصناعية التي تتطلب المزيد من الموصلات أو الأسلاك ذات الحجم الأكبر
- الخصائص: مساحة داخلية أكبر لأحمال كهربائية أعلى
- الأبعاد: 4′′ قطر × 1.5′′ إلى 3′′ (عمق متغير)
- الاستخدامات: مصابيح السقف أو الجدران
- الخصائص: تصميم ثمانية الأطراف يسهل تركيب الأجهزة ، بعض النماذج تدعم تحمل الوزن
- الأبعاد: عرض متغير (بناءً على عدد العصابات) ، حوالي 4 "الارتفاع × 1.5" إلى 3.5 "عمق
- الاستخدامات: عدة مفاتيح أو مصادر
- خصائص: مناسبة للمواقع التي تتطلب نقاط تحكم متعددة (المطبخ والحمام)
- الأبعاد: 4′′ قطر × 0.5′′ إلى 0.75′′
- الاستخدامات: مصابيح سطحية في الأسقف ذات العمق المحدود
- الخصائص: الحجم المدمج للمرافق المتخصصة
اختيار أحجام مربعات التقاطع المناسبة يتطلب تقييم هذه العناصر الحاسمة:
- أبعاد المكون:حساب جميع المكونات الداخلية (PLCs ، محركات ، وحدات الطرف) لضمان مساحة كافية
- إدارة الحرارة:تقييم احتياجات تبديد الحرارة وتوفير مساحة تهوية كافية
- حماية البيئة:حدد التصنيفات المناسبة IP (حماية الدخول) أو NEMA (الرابطة الوطنية لمصنعي الكهرباء) لمقاومة الغبار / الماء
- طريقة التثبيت:تحديد طريقة التثبيت (على الجدار أو الوقوف على الأرض) واختيار الأحجام / الملحقات المتوافقة
- لوحات تركيب داخلية:النظر في الحاجة إلى ألواح التثبيت الداخلية وتخصيص مساحة كافية
- كمية الكابلات ومواصفاتهاعامل الحجم الأساسي - حساب دقيق لجميع الموصلات الداخلية / الخارجة حسب متطلبات NEC
يحدد NEC متطلبات الحجم الدقيقة لصناديق التقاطع لضمان السلامة الكهربائية. اتبع خطوات الحساب التالية:
- عدد الموصلات:احسب جميع الموصلات الداخلية (القوة والحمل والأرض). لاحظ أن الموصلات غير المستخدمة التي تمر عبرها تحسب في إجمالي
- حجم الموصل:تحديد جميع مقاييس الموصلات (AWG) ، لأن الأحجام المختلفة تتطلب أحجام مختلفة
- إشارة إلى جدول NEC:الرجوع إلى NEC الجدول 314.16 ((B) لمتطلبات الحجم لكل موصل
- حجم الجهاز:إضافة حجم إضافي للأجهزة المثبتة (المفاتيح والمنافذ) حسب إرشادات NEC
- قادة الترسيم:تضمين الحجم لمرشدات التربة حسب NEC القسم 314.16 ((B) ((5)
- الحجم الكلي:إجمالي جميع أحجام الموصلات والأجهزة وأحجام الموصلات الأرضية للحصول على الحد الأدنى للقدرة المطلوبة
- اختيار الصندوق:اختيار مربع التقاطع مع حجم يساوي أو أكبر من الحساب
محاسبات حجم مربع التقاطع عبر الإنترنت تبسط هذه العملية عن طريق حساب الحجم الأدنى المطلوب تلقائيًا بناءً على معايير NEC بعد إدخال كميات الموصلات والأحجامومعلومات عن الجهاز.
فكر في دائرة إضاءة تتطلب هذه الاتصالات في صندوق اتصال واحد:
- موصلات طاقة 3 × 12 AWG
- 2×14 أجهزة توصيل الأجهزة اللاصقة AWG
- 1 مفتاح ذو قطب واحد
- يتم احتساب جميع موصلات الترسانة على أنها 1 × 12 AWG
في جدول NEC 314.16 ((B):
- 12 AWG = 2.25 بوصة مكعبة لكل موصل
- 14 AWG = 2.0 بوصة مكعبة لكل موصل
- يعد مفتاح القطب الواحد كموصلات بحجم 2 × أقصى (2 × 12 AWG)
حساب الحجم الكلي:
(3 + 1 + 2) × 2.25 + 2 × 2.0 = 17.5 بوصة مكعبة
وبالتالي ، اختر صندوق التقاطع بسعة ≥ 17.5 بوصة مكعبة.
عندما لا تستطيع صناديق التقاطع القياسية استيعاب الاحتياجات الفريدة مثل قيود المساحة أو مستويات الحماية المتخصصة أو الوظائف المتكاملة، تصبح هناك حاجة إلى حلول مخصصة.صناديق التقاطع المخصصة المصممة لتحديد المواصفات تضمن أداءً وموثوقية مثالية.
لا يزال اختيار مربع التقاطع المناسب أمرًا أساسيًا للمشاريع الكهربائية الأمريكية. يحتوي هذا الدليل على تصنيفات مربع التقاطع القياسية المفصلة ومعايير الاختيار ومتطلبات الامتثال لـ NEC ،أساليب حساب الحجم، والحلول المخصصة. إن الالتزام بهذه المبادئ التوجيهية يضمن السلامة الكهربائية، وامتثال NEC، وتعزيز موثوقية النظام وكفاءته. تذكر أن السلامة أولاً، والامتثال دائماً.