دليل تعبئة صندوق وعاء USB-C
قم بتخطيط صناديق USB-C وUSB-A وصناديق التوصيل الحديثة دون نسيان حجم NEC 314.16 وأجسام الأجهزة العميقة وحماية GFCI وأسلاك التوصيل المصنوعة ومساحة القطع العملية.
لماذا تحتاج صناديق أوعية USB إلى تخطيط إضافي
تبدو مقابس USB-C مثل الأجهزة المزدوجة العادية من الأمام، ولكن العديد من الطرز أعمق لأنها تحتوي على إلكترونيات الطاقة وأجزاء تبديد الحرارة وهياكل طرفية أكبر. لا يزال حساب تعبئة صندوق NEC يبدأ بنفس العناصر: الموصلات الخارجية، ومقر الجهاز، وأرضيات المعدات، والمشابك الداخلية.
المشكلة الميدانية هي أن الصندوق يمكن أن يتجاوز عدد البوصة المكعبة القانونية ولا يزال من الصعب إغلاقه عندما يتنافس كابلان مقاس 12 AWG، وحزمة التأريض، وجوز الأسلاك، وجسم شاحن USB العميق على نفس المساحة. يجب على الكهربائيين حساب الحد الأدنى أولاً، ثم اختيار المربع الأكبر التالي عندما تكون النتيجة قريبة.
تعريفات للكهربائيين والمهندسين ومحترفي الأعمال اليدوية
إن وعاء USB-C عبارة عن جهاز أسلاك مدرج يجمع بين مقبس وعاء الدائرة الفرعية وإلكترونيات الشحن USB ذات الجهد المنخفض في جهاز واحد مثبت.
تعبئة الصندوق هي طريقة حجم NEC 314.16 التي تقوم بتعيين بدلات الموصلات للموصلات المعزولة، ومقرات الأجهزة، وموصلات تأريض المعدات، والمشابك، وتركيبات الدعم، والكتل الطرفية.
نير الجهاز هو حزام التثبيت المعدني للمفتاح أو الوعاء؛ بموجب NEC 314.16(B)(4)، يتم احتساب نير واحد كبدلين للموصل بناءً على أكبر موصل متصل به.
IEC 60364 هي مجموعة معايير الأسلاك الدولية؛ إنها لا تستخدم طاولة NEC ذات البوصة المكعبة مباشرة، ولكن نفس فحوصات المساحة والحرارة وقابلية الخدمة لا تزال مهمة.
خمس قواعد قبل تثبيت مقبس USB
قم بحساب وعاء USB كمقرن للجهاز
NEC 314.16(B)(4) لا يتجاهل شاحن USB لمجرد أن الواجهة تبدو مختلفة. يضيف نير وعاء USB واحد بدلين بناءً على أكبر موصل على هذا النير.
استخدم حجم الموصل المثبت
تستخدم دائرة 15 أمبير على 14 AWG 2.00 cu.in. لكل بدل. تستخدم دائرة 20 أمبير على 12 AWG 2.25 قدم مكعب. لكل بدل. تستخدم 10 موصلات AWG كبيرة الحجم 2.50 قدم مكعب.
الارض تحسب مرة واحدة وليست صفر
يتم احتساب جميع موصلات تأريض المعدات معًا كبدل واحد بموجب NEC 314.16(B)(5)، استنادًا إلى أكبر موصل تأريض موجود.
يمكن للمشابك الداخلية أن تمحو الهامش الخاص بك
إذا كان الصندوق يحتوي على مشابك كبلات داخلية، أضف بدلًا واحدًا تحت NEC 314.16(B)(2) ما لم تكن علامة الصندوق المدرجة تستبعد بالفعل حجم المشبك هذا.
قواعد الحماية هي عمليات فحص منفصلة
NEC 210.8 GFCI، والأوعية المقاومة للعبث NEC 406.12، وقواعد الاستبدال NEC 406.3، وتعليمات الشركة المصنعة بموجب NEC 110.3(B) لا تحل محل حسابات تعبئة الصندوق.
جدول مقارنة ملء صندوق وعاء USB
تستخدم هذه الأمثلة قيم جدول NEC 314.16(B): 14 AWG = 2.00 بوصة مكعبة، و12 AWG = 2.25 بوصة مكعبة، و10 AWG = 2.50 بوصة مكعبة. يترك الاختيار العملي مساحة لجسم الشاحن الأعمق عن عمد.
| السيناريو | العناصر التي تم عدها | الحد الأدنى لحجم الصوت | اختيار الصندوق العملي | ملاحظة ميدانية |
|---|---|---|---|---|
| 15 مقبس USB-C مزود بوحدة تغذية 14/2 ومقر الجهاز والأرضيات | 2 معزول 14 AWG + 1 بدل أرضي + 2 بدل نير | 5 × 2.00 = 10.00 قدم مكعب. | استخدم 18 قدم مكعب. أو أعمق لعمق الجهاز | العدد القانوني صغير، لكن جسم الشاحن يجعل صناديق العمل القديمة الضحلة محبطة. |
| 20 مقبس USB-C مزود بوحدة تغذية 12/2 ومقر الجهاز والأرضيات | 2 معزول 12 AWG + 1 بدل أرضي + 2 بدل نير | 5 × 2.25 = 11.25 بوصة مكعبة. | 18 قدم مكعب. صندوق الجهاز العميق | الحد الأدنى الجيد لمقبس USB بسيط في نهاية التشغيل. |
| 20 مقبس USB للتغذية مع خط 12/2 وتحميل 12/2 | 4 معزولة 12 AWG + 1 بدل أرضي + 2 بدل نير | 7 × 2.25 = 15.75 بوصة مكعبة. | 20 قدم مكعب. أو أكبر | تحتاج موصلات الخط/الحمل وموصلات الوصلات إلى مساحة عمل أكبر مما يقترحه الحساب. |
| مقبس USB 12 AWG يتم توصيله في صندوق به مشابك داخلية | 4 معزولة 12 AWG + أرضيات + مشبك + 2 بدلات نير | 8 × 2.25 = 18.00 قدم مكعب. | 22.5 قدم مكعب. أو أكبر | هذا هو تخطيط إعادة التصميم الشائع حيث يبلغ 18 قدم مكعب. المربع قانوني ولكنه ضيق. |
| مقبس USB للمطبخ أو المرآب مع حماية GFCI ضد المنبع | نفس عدد مرات تعبئة الصندوق كالوعاء العادي إذا لم يكن GFCI موجودًا في هذا المربع | عادة 11.25 إلى 18.00 قدم مكعب. في 12 AWG | اختر عمقًا إضافيًا لحرارة الشاحن والموصلات القاسية | يغير موقع حماية GFCI الامتثال للسلامة، وليس عدد نير جهاز USB. |
| تم تكبير حجم الوعاء طويل المدى إلى 10 AWG ثم توصيله بجهاز USB مدرج | 10 AWG الموصلات الخارجية، وموصلات الوصل، والأرضيات، والنير استنادًا إلى أكبر موصل متصل | غالبًا 8 × 2.50 = 20.00 قدم مكعب. قبل الهامش | صندوق مربع مقاس 4 بوصات بغطاء مرتفع أو صندوق عميق كبير | يمكن أن يؤدي تكبير حجم انخفاض الجهد إلى تحويل ترقية USB البسيطة إلى مشكلة في حجم الصندوق. |
أمثلة عملية بأرقام محددة
مثال 1: نهاية التشغيل 20 مقبس USB-C
يدخل كابل واحد 12/2 إلى الصندوق لدائرة فرعية 20 أمبير. قم بإحصاء اثنين من الموصلات المعزولة مقاس 12 AWG، وبدل تأريض واحد للمعدات، وبدلين لمقبس USB. المجموع خمسة بدلات. بسعر 2.25 قدم مكعب. لكل منها، الحد الأدنى NEC 314.16 هو 11.25 قدم مكعب. أعمق 18 قدم مكعب. عادةً ما يكون الصندوق هو الخيار العملي لأن هيكل شاحن USB أعمق من وعاء مزدوج قياسي.
المثال 2: مقبس USB للتغذية مزود بمشابك داخلية
يعمل كبل خط 12/2 وكابل تحميل 12/2 على إنشاء أربعة موصلات معزولة مقاس 12 AWG. قم بإضافة بدل تأريض واحد، وبدل مشبك داخلي واحد، وبدلين لمقر الجهاز. المجموع ثمانية بدلات. بسعر 2.25 قدم مكعب. لكل منها الحجم المطلوب هو 18.00 قدم مكعب. 22.5 قدم مكعب. أو الصندوق الأكبر يوفر مساحة أفضل لصواميل الأسلاك وطيات الموصل وجسم USB.
المثال 3: دائرة فرعية كبيرة الحجم مع انخفاض الجهد
لنفترض أنه تم تكبير حجم الوعاء الطويل من 12 AWG إلى 10 AWG للتحكم في انخفاض الجهد، ثم ربطه بمقبس USB الذي يقبل نطاق الموصل المدرج. إذا كان أكبر موصل تم حسابه هو 10 AWG، فإن كل بدل هو 2.50 cu.in. ثمانية بدلات تتطلب 20.00 cu.in. قبل هامش الصنعة. يعد هذا سببًا قويًا لاستخدام صندوق مربع مقاس 4 بوصات بغطاء مرتفع مدرج بدلاً من صندوق الجهاز الصغير.
مراجع الكود والمعايير للتحقق منها
استخدم هذه المراجع العامة للحصول على المصطلحات الأساسية، ثم تحقق من إصدار التعليمات البرمجية المعتمد وتعليمات الشركة المصنعة وحدود القائمة ومتطلبات الفحص المحلي.
- نظرة عامة على الكود الكهربائي الوطني: استخدم NEC 314.16 لملء الصندوق، وNEC 210.8 لمواقع GFCI، وNEC 406.12 للأوعية المقاومة للعبث، وNEC 110.3(B) للتعليمات المدرجة.
- نظرة عامة على USB-C: خلفية مفيدة عن الموصل ولماذا تجعل إلكترونيات الشاحن العديد من مقابس USB أعمق فعليًا من أجهزة الطباعة المزدوجة القياسية.
- نظرة عامة على مقياس الأسلاك الأمريكية: مفيد لمقارنة أحجام الموصلات 14 AWG، و12 AWG، و10 AWG التي تغير حدود تعبئة صندوق NEC.
- نظرة عامة على IEC 60364: يجب على القراء الدوليين استخدام قواعد التسييج والأسلاك المحلية، مع الحفاظ على نفس الاهتمام بنصف قطر الانحناء والحرارة والوصول إلى الخدمة.
الأسئلة الشائعة حول تعبئة صندوق USB
هل يتم حساب وعاء USB-C بشكل مختلف عن الوعاء العادي لملء الصندوق؟
عادة لا. لا يزال نير الجهاز يُحتسب كبدلين للموصل بموجب NEC 314.16(B)(4)، استنادًا إلى أكبر موصل متصل بهذا النير. لا تنشئ إلكترونيات USB مساحة منفصلة للبوصة المكعبة، ولكنها تحتاج إلى عمق مادي.
ما هو حجم الصندوق الذي أحتاجه لمقبس USB للتغذية من خلال 12 AWG؟
يحتاج تخطيط التغذية من خلال 12 AWG مع أربعة موصلات معزولة وبدل تأريض واحد ومقبس USB واحد إلى 15.75 قدم مكعب. أضف مشبكًا داخليًا ويصبح 18.00 قدم مكعب. يختار العديد من المثبتين 20 إلى 22.5 قدم مكعب. لتقليم أسهل.
هل تغير التصنيفات الحرارية لشاحن USB تعبئة صندوق NEC 314.16؟
حساب ملء الصندوق لا يضيف بدلًا حراريًا لشاحن USB. ومع ذلك، يتطلب NEC 110.3(B) اتباع تعليمات الجهاز المذكورة، ويجب أن يتجنب التصميم العملي وضع شاحن منتج للحرارة في صندوق محدد الحد.
هل تعتبر أسلاك التوصيل المصنوعة إلى وعاء USB بمثابة موصلات إضافية؟
عادة لا يتم احتساب الضفيرة التي تبدأ وتنتهي داخل نفس الصندوق كبدل موصل آخر. لا تزال الموصلات الخارجية وبدل التأريض والنير والمشابك وموصلات الوصل تتحكم في اختيار الصندوق.
هل تقلل حماية GFCI من المنبع من عدد تعبئة صندوق وعاء USB؟
لا. قد يفي جهاز GFCI أو قاطع التيار بمتطلبات الحماية NEC 210.8، ولكن لا يزال يتعين تحديد حجم صندوق وعاء USB ليتناسب مع الموصلات الفعلية والنير والأرضيات والمشابك بموجب NEC 314.16.
كيف يجب على مستخدمي IEC تطبيق هذا الدليل المستند إلى NEC؟
استخدم الأمثلة كتخطيط للمساحة المغلقة، وليس حساب رمز IEC المباشر. لا يزال المشروع الذي يستخدم المواصفة IEC 60364 يحتاج إلى نصف قطر انحناء مناسب، وغرفة طرفية، وإدارة الحرارة، وإمكانية الوصول للصيانة.
ملاحظة فنية
يقوم Hommer Zhao بمراجعة إرشادات تعبئة الصندوق من منظور تعبئة الموصل، وعمق الجهاز، والوصول إلى الإنهاء، وإعادة العمل الميداني التي يمكن تجنبها. هذه الصفحة تعليمية؛ الكود المعتمد وقائمة المنتجات وتعليمات الشركة المصنعة والسلطة المحلية ذات الاختصاص القضائي للتحكم في التثبيت النهائي.
تحقق من صندوق مقبس USB قبل القطع
قم بتشغيل عدد الموصلات الفعلي، وتأكد من تعليمات الجهاز، واختر صندوقًا يعمل مع كل من NEC 314.16 والتثبيت النظيف قبل دخول الوعاء إلى الحائط.
موارد الآلة الحاسبة ذات الصلة
Box Fill Calculator · GFCI Receptacle Box Fill Guide · Voltage Drop and Box Fill Guide · Wire Gauge Chart · NEC Code Reference