जंक्शन बॉक्स की वॉल्यूमेट्रिक ज्यामिति

बॉक्स फिल: प्रत्येक वायर का एक वॉल्यूम है

नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड (NEC आर्टिकल 314.16) की आवश्यकता है कि जंक्शन बॉक्स सभी कंडक्टर, डिवाइस, क्लैम्प, & ग्राउंड के लिए पर्याप्त आंतरिक वॉल्यूम रखते हैं। एक बॉक्स को ओवरफिल करने से गर्मी जमा होती है & कनेक्शन अविश्वसनीय हो जाते हैं।

ज्यामिति सरल है: प्रत्येक घटक कोड-परिभाषित वॉल्यूम पर कब्जा करता है। सभी घटकों का कुल वॉल्यूम बॉक्स की क्षमता से अधिक नहीं होना चाहिए।

वॉल्यूम भत्ते (बॉक्स में सबसे बड़े कंडक्टर के आधार पर):

- प्रत्येक वर्तमान-वहन कंडक्टर: 1 × वॉल्यूम भत्ता

- सभी आंतरिक केबल क्लैम्प संयुक्त: 1 × वॉल्यूम भत्ता

- सभी उपकरण ग्राउंडिंग कंडक्टर संयुक्त: 1 × वॉल्यूम भत्ता

- प्रत्येक डिवाइस (स्विच, रिसेप्टेकल): 2 × वॉल्यूम भत्ता

वायर गेज द्वारा वॉल्यूम भत्ता:

- 14 AWG: 2.00 in³ प्रति कंडक्टर

- 12 AWG: 2.25 in³ प्रति कंडक्टर

- 10 AWG: 2.50 in³ प्रति कंडक्टर

सामान्य बॉक्स वॉल्यूम:

- सिंगल-गैंग: 18 in³

- डबल-गैंग: 34 in³

- 4" वर्ग × 1.5" गहरा: 21 in³

- 4" वर्ग × 2.125" गहरा: 30.3 in³

बॉक्स फिल गणना शुद्ध वॉल्यूमेट्रिक ज्यामिति है: आवश्यक वॉल्यूम को जोड़ें, उपलब्ध वॉल्यूम से तुलना करें। यदि आवश्यक > उपलब्ध, एक बड़ा बॉक्स उपयोग करें।

बॉक्स फिल गणना

एक जंक्शन बॉक्स में निम्नलिखित हैं: एक केबल से प्रवेश करने वाले 4 वर्तमान-वहन 12 AWG कंडक्टर, दूसरी केबल से 4 और 12 AWG कंडक्टर, आंतरिक केबल क्लैम्प, 2 उपकरण ग्राउंडिंग कंडक्टर, & 1 सिंगल रिसेप्टेकल (डिवाइस)। सभी कंडक्टर 12 AWG हैं (2.25 in³ भत्ता)।

ज्यामिति क्षेत्र को आकार देती है

विद्युत चुंबकीय क्षेत्र ज्यामितीय कानूनों का पालन करते हैं

विद्युत & चुंबकीय क्षेत्र सार नहीं हैं: उनके पास ज्यामितीय आकार हैं जो आवेश & धारा की भौतिक व्यवस्था द्वारा निर्धारित होते हैं।

विद्युत क्षेत्र: बिंदु आवेश रेडियल क्षेत्र बनाते हैं जो सभी दिशाओं में फैलते हैं, 1/r² (व्युत्क्रम वर्ग नियम) के रूप में गिरते हैं। दो समानांतर प्लेटें उनके बीच एक समान क्षेत्र बनाती हैं: सीधे, समानांतर क्षेत्र लाइनें। कंडक्टर की ज्यामिति क्षेत्र को आकार देती है।

सीधे तार का चुंबकीय क्षेत्र: एक करंट-वहन करने वाला तार तार के चारों ओर समकेंद्रित वृत्त बनाता है जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। दाहिने हाथ का नियम: अपने दाहिने हाथ को तार के चारों ओर लपेटें अपने अंगूठे को करंट की दिशा में इंगित करते हुए: आपकी उंगलियां चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में कर्ल करती हैं। क्षेत्र की शक्ति 1/r (दूरी के व्युत्क्रम) के रूप में गिरती है।

सोलेनॉयड (कॉइल) का चुंबकीय क्षेत्र: तार को एक हेलिक्स में घुमाएं, & प्रत्येक मोड़ के गोलाकार चुंबकीय क्षेत्र कॉइल के अंदर सुदृढ़ होते हैं एक लगभग समान, सीधे क्षेत्र बनाने के लिए: एक बार चुंबक की तरह। कॉइल के बाहर, क्षेत्र एक छोर से दूसरे तक घुमावदार होता है। घुमावदार की ज्यामिति क्षेत्र को केंद्रित & निर्देशित करती है।

ट्रांसफार्मर साझा ज्यामिति का दोहन करते हैं: दो कॉइल एक ही आयरन कोर के चारों ओर घुमाए गए अपनी चुंबकीय ज्यामिति साझा करते हैं। प्राथमिक कॉइल में करंट कोर में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है; वह बदलते हुए क्षेत्र माध्यमिक कॉइल में वोल्टेज को प्रेरित करता है। वोल्टेज अनुपात मोड़ अनुपात के बराबर है: V₂/V₁ = N₂/N₁। कोई विद्युत कनेक्शन नहीं: साझा चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से शुद्ध ज्यामितीय युग्मन।

व्यावहारिक परिणाम: तार रूटिंग महत्वपूर्ण है। उच्च करंट ले जाने वाले समानांतर पावर कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं जो पास के संकेत तारों में शोर को प्रेरित कर सकते हैं। ठीक करना ज्यामितीय है: संकेत जोड़े को घुमाएं (क्षेत्र रद्द हो जाते हैं) या दूरी बढ़ाएं (क्षेत्र 1/r के रूप में गिरता है)।

ट्रांसफार्मर क्यों काम करते हैं

एक ट्रांसफार्मर के पास 100 मोड़ वाली एक प्राथमिक कॉइल & 500 मोड़ वाली माध्यमिक कॉइल है, एक ही आयरन कोर पर घुमाई गई। प्राथमिक 120V AC प्राप्त करता है।

तार रूटिंग में ज्यामितीय बाधाएं

तार रूटिंग: ज्यामिति कोड से मिलती है

एक इमारत के माध्यम से तार & कंडिट को रूट करना एक ज्यामितीय समस्या है जो भौतिकी & विद्युत कोड द्वारा सीमित है।

केवल क्षैतिज & ऊर्ध्वाधर: NEC & मानक अभ्यास दीवारों में तार को क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर में चलाने की आवश्यकता होती है: कभी विकर्ण नहीं। क्यों? ताकि भविष्य के कार्यकर्ता यह भविष्यवाणी कर सकें कि तार कहां हैं। एक जंक्शन बॉक्स से चलने वाला एक तार हमेशा सीधे ऊपर, सीधे नीचे, या सीधे बगल में जाता है। विकर्ण रन दीवार में ड्रिलिंग करने वाले किसी के लिए अदृश्य मृत्यु के जाल हैं।

प्रत्येक दिशा परिवर्तन पर जंक्शन बॉक्स: हर बार कंडिट रन 360° के कुल से अधिक दिशा में परिवर्तन होता है, आपको एक पुल बॉक्स स्थापित करना चाहिए। तार बहुत सारे बेंड के चारों ओर खींचे नहीं जा सकते: घर्षण प्रत्येक बेंड के साथ ज्यामितीय रूप से बढ़ता है।

कंडिट फिल: NEC आर्टिकल 344.22 एक कंडिट के अंदर कितने तार फिट हो सकते हैं यह सीमित करता है। फिल प्रतिशत क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र ज्यामिति पर आधारित हैं:

- 1 तार: कंडिट क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का 53%

- 2 तार: कंडिट क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का 31%

- 3+ तार: कंडिट क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का 40%

क्यों प्रतिशत, गिनती नहीं? क्योंकि तार क्रॉस-सेक्शन वृत्त हैं, & वृत्त एक गोल कंडिट के अंदर पूरी तरह पैक नहीं करते हैं। एक गोल कंडिट के अंदर गोल तारों के बीच हमेशा बेकार जगह होती है। फिल प्रतिशत इस ज्यामितीय पैकिंग अक्षमता के लिए खाता रखते हैं साथ ही नुकसान के बिना तार खींचने के लिए आवश्यक स्थान।

फिल की गणना करना: कुल तार क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को अनुमत फिल क्षेत्र से तुलना करें। 3/4" EMT में 0.533 in² का आंतरिक क्षेत्र है। 40% फिल पर (3+ तार), यह 0.213 in² उपलब्ध है। प्रत्येक 12 AWG THHN तार में 0.0133 in² का क्षेत्र है। अधिकतम तार = 0.213 / 0.0133 = 16 तार।

कंडिट फिल गणना

आपको एक कंडिट के माध्यम से 10 AWG THHN तार के 10 कंडक्टर चलाने की आवश्यकता है। प्रत्येक 10 AWG THHN तार में 0.0211 in² का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है। आपके पास दो कंडिट विकल्प हैं: 1/2" EMT (आंतरिक क्षेत्र = 0.304 in²) या 3/4" EMT (आंतरिक क्षेत्र = 0.533 in²)।