USA برق‌کاری آزمون تمرینی فارسی

1. یک مدار تک‌فاز 120 ولتی یک بخاری فضایی مقاومتی 1500 واتی را تغذیه می‌کند. با استفاده از قانون بار پیوسته 125% NEC (ماده 210.19)، حداقل ظرفیت جریان (آمپرسیته) مورد نیاز برای هادی‌های مدار انشعابی چقدر است؟

طبق NEC 210.19(A)(1)، هادی‌های مدار انشعابی برای بارهای پیوسته باید ظرفیت جریانی کمتر از 125% بار پیوسته نداشته باشند. جریان بار = 1500 وات ÷ 120 ولت = 12.5 آمپر. حداقل ظرفیت جریان = 12.5 آمپر × 1.25 = 15.625 آمپر. هادی باید قبل از گرد کردن به سایز استاندارد بعدی، حداقل 15.625 آمپر رتبه‌بندی شود.

2. یک جعبه دستگاه تک‌گنگ شامل دو کابل 14/2 NM است (هر کابل دو هادی عایق‌شده 14 AWG و یک هادی زمین‌کننده تجهیزات لخت 14 AWG دارد) که از گیره‌های داخلی کابل جعبه وارد می‌شوند و به یک کلید ضامن تک‌پل ختم می‌شوند. هیچ هادی، اتصال یا دستگاه دیگری وجود ندارد. طبق NEC 314.16(B) و Table 314.16(B)، حداقل حجم جعبه موردنیاز چقدر است؟

طبق NEC 314.16(B)، تخصیص‌های حجم را بشمارید: (1) پرکردن هادی – چهار هادی عایق‌شده 14 AWG = 4 تخصیص; (2) پرکردن گیره – یک یا چند گیره داخلی کابل = 1 تخصیص (بر اساس بزرگ‌ترین هادی، 14 AWG)؛ (4) پرکردن دستگاه – یوک کلید تک‌پل = 2 تخصیص (حجم دوبرابر بر اساس بزرگ‌ترین هادی متصل به آن، 14 AWG)؛ (5) پرکردن هادی زمین‌کننده تجهیزات – همه EGCها با هم = 1 تخصیص بر اساس بزرگ‌ترین EGC (14 AWG). مجموع = 4 + 1 + 2 + 1 = 8 تخصیص. Table 314.16(B) برای هر هادی 14 AWG مقدار 2.00 اینچ مکعب را تخصیص می‌دهد، بنابراین 8 × 2.00 = 16.0 اینچ مکعب حداقل است. پاسخ 12.0 به‌اشتباه کلید را یک تخصیص می‌شمارد و گیره‌ها را حذف می‌کند؛ 14.0 تخصیص گیره را حذف می‌کند؛ 18.0 هر EGC را جداگانه می‌شمارد.

3. یک مدار تک‌فاز 240 ولتی با هادی مسی 10 AWG به طول 150 فوت (یک‌طرفه) و جریان 24 آمپر است. با استفاده از فرمول استاندارد افت ولتاژ (VD = 2 × K × I × D ÷ CM)، که در آن K = 12.9 برای مس و CM برای 10 AWG برابر 10,380 است، افت ولتاژ تقریبی چقدر است؟

VD = (2 × K × I × D) ÷ CM = (2 × 12.9 × 24 × 150) ÷ 10,380. صورت: 2 × 12.9 = 25.8؛ × 24 = 619.2؛ × 150 = 92,880. VD = 92,880 ÷ 10,380 ≈ 8.95 V ≈ 8.9 V. یادداشت اطلاعاتی NEC 210.19(A) توصیه می‌کند افت ولتاژ برای مدارهای انشعابی به 3% محدود شود، که برای 240V برابر 7.2 V است، بنابراین این مدار از حد توصیه‌شده فراتر می‌رود. فرمول برای مدارهای تک‌فاز دو سیمه (فاصله رفت و برگشت) از 2× استفاده می‌کند.

4. طبق NEC 220.52، بار محاسبه‌شده برای مدارهای انشعابی لوازم کوچک در یک واحد مسکونی که دارای آشپزخانه، انباری، اتاق غذاخوری و اتاق صبحانه است، چقدر است؟

NEC 220.52(A) حداقل دو مدار انشعابی لوازم کوچک ۲۰ آمپری برای آشپزخانه، انباری، اتاق غذاخوری و اتاق صبحانه یک واحد مسکونی الزامی می‌کند. هر مدار طبق NEC 220.52(A) با ۱,۵۰۰ VA محاسبه می‌شود. مجموع = ۲ مدار × ۱,۵۰۰ VA = ۳,۰۰۰ VA. این مدارها علاوه بر بار روشنایی عمومی هستند و باید در محاسبه سرویس یا فیدر گنجانده شوند.

5. یک اجاق برقی مسکونی با توان نامی 12 کیلووات است. با استفاده از جدول NEC 220.55 ستون C، هنگام محاسبه سرویس برای یک خانه تک‌خانواری چه بار تقاضایی باید استفاده شود؟

جدول NEC 220.55، ستون C برای اجاق‌هایی با توان نامی بیش از 8¾ کیلووات تا 12 کیلووات اعمال می‌شود. برای یک اجاق در این رده، بار تقاضا 8,000 وات (8 کیلووات) است. این ضریب تقاضا این واقعیت را در نظر می‌گیرد که اجاق به ندرت با ظرفیت کامل کار می‌کند. برای یک اجاق 12 کیلوواتی نیازی به استفاده از کل 12 کیلووات در محاسبه نیست؛ جدول اجازه تقاضای 8 کیلووات را می‌دهد.

6. یک خانه تکخانواری دارای 3,400 فوت مربع مساحت کف است (محاسبهشده طبق NEC 220.5(C)، بدون ایوانهای باز، گاراژها، و فضاهای ناتمام که برای استفاده آینده قابل تطبیق نیستند). این خانه دو مدار انشعاب لوازم کوچک 20 آمپر و یک مدار انشعاب رختشویی دارد. پس از اعمال ضرایب تقاضای NEC 220.42 بر بارهای روشنایی عمومی، لوازم کوچک، و رختشویی، بار تقاضای حاصل چقدر است؟

طبق جدول 220.12، بار روشنایی عمومی برای یک واحد مسکونی 3 VA بر فوت مربع است: 3,400 × 3 = 10,200 VA. NEC 220.52(A) و (B) برای هر مدار لوازم کوچک 1,500 VA (2 × 1,500 = 3,000 VA) و برای مدار رختشویی 1,500 VA الزام میکنند، و هنگام اعمال ضرایب تقاضای جدول 220.42 (جدول 220.42(A) در NEC 2023) این بارها مجازند همراه با بار روشنایی عمومی لحاظ شوند. مجموع = 10,200 + 3,000 + 1,500 = 14,700 VA. با اعمال ضرایب تقاضای واحد مسکونی: 3,000 VA اول با 100% = 3,000 VA; 11,700 VA باقیمانده با 35% = 4,095 VA; تقاضای کل = 7,095 VA. 14,700 VA ضریب تقاضا را نادیده میگیرد; 5,520 VA بارهای لوازم کوچک و رختشویی را حذف میکند; 5,145 VA بهطور نادرست 35% را بر کل بار اعمال میکند بدون آنکه 3,000 VA اول را با 100% در نظر بگیرد.

7. چهار هادی مسی 10 AWG THHN در یک لوله (conduit) نصب شده‌اند. دمای محیط 86°F (30°C) است. با استفاده از جدول NEC 310.16، ظرفیت جریان اصلاح‌شده هر هادی 10 AWG THHN پس از اعمال ضریب تصحیح پر شدن لوله چقدر است؟

طبق جدول NEC 310.16، 10 AWG مسی THHN از ستون 90°C با 40 A گرفته می‌شود. در 86°F (30°C)، هیچ تصحیح دمای محیطی لازم نیست. با چهار هادی حامل جریان در یک مسیر (raceway)، NEC 310.15(C)(1) برای 4 تا 6 هادی ضریب تعدیل 80% را الزام می‌کند. بنابراین، ظرفیت جریان تعدیل‌شده 40 A × 0.80 = 32 A است. محدودیت‌های دمای ترمینال یا قانون هادی کوچک ممکن است در عمل حفاظت اضافه جریان مجاز را محدود کنند، اما آن‌ها ظرفیت جریان تعدیل‌شده هادی که در اینجا خواسته شده را تغییر نمی‌دهند.

8. یک پنل 208 ولت، سه‌فاز، چهارسیم، بار متعادل 30 کیلوولت‌آمپر را سرویس می‌کند. جریان خط در هر فاز چقدر است؟

برای بار متعادل سه‌فاز: I = kVA × 1,000 ÷ (√3 × V_L-L) = 30,000 ÷ (1.732 × 208) = 30,000 ÷ 360.3 ≈ 83.3 آمپر در هر فاز. ضریب √3 (1.732) برای محاسبات سه‌فاز لازم است. استفاده از فرمول تک‌فاز (30,000 ÷ 208 = 144.2 آمپر) یا تقسیم بر 3 به جای √3 خطاهای رایج هستند.

9. طبق NEC 430.22، برای یک موتور با کارکرد پیوسته، ظرفیت جریان هادی انشعابی موتور باید حداقل چند درصد جریان تمام‌بار (FLC) موتور باشد؟

NEC 430.22(A) الزام می‌کند که هادی‌های انشعابی تغذیه‌کننده یک موتور تکی در کاربرد پیوسته، دارای ظرفیت جریان کمتر از 125% رتبه جریان تمام‌بار موتور که طبق NEC 430.6(A)(1) (از جداول NEC 430.247–430.250) تعیین می‌شود، نباشند. این موضوع از قانون بار پیوسته 125% بند 210.19 جدا است، اما نتیجه برای دلیل متفاوت بیان‌شده (ویژگی‌های راه‌اندازی و کارکرد موتور) ضریب یکسانی است.

10. یک جعبه اتصال شامل هادی‌های 14 AWG زیر است: 3 هادی داغ وارد شونده، 3 هادی خنثی وارد شونده، 2 هادی اتصال زمین تجهیزات، و یک کلید تک‌قطبی (دستگاه). طبق NEC 314.16(B)، حداقل حجم مورد نیاز جعبه چقدر است؟

طبق NEC 314.16(B) و جدول 314.16(B)، سهم هر هادی 14 AWG برابر 2.0 اینچ مکعب است. 3 هادی بدون اتصال زمین به همراه 3 هادی با اتصال زمین مجموعاً 6 معادل هادی محسوب می‌شوند. تمام هادی‌های اتصال زمین تجهیزات در جعبه با هم 1 معادل هادی محسوب می‌شوند. یک یوغ کلید تک‌قطبی 2 معادل هادی محسوب می‌شود. مجموع معادل‌های هادی = 6 + 1 + 2 = 9؛ 9 × 2.0 اینچ مکعب = 18.0 اینچ مکعب.