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؟
- A. 12.5 A
- B. 15.625 A ✓
- C. 20 A
- D. 25 A
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 فلزی مربع ۴ اینچی (به عمق ۱-۱/۲ اینچ) شامل هادیهای زیر است: چهار هادی مدار ۱۲ AWG، دو هادی اتصال زمین تجهیزات ۱۲ AWG، و یک پریز دوگانه (یوک). با استفاده از جدول ۳۱۴.۱۶(A) و ۳۱۴.۱۶(B) NEC، حداقل حجم مورد نیاز جعبه بر حسب اینچ مکعب چقدر است؟
- A. ۱۳.۵ اینچ مکعب
- B. ۱۸ اینچ مکعب ✓
- C. ۲۰.۲۵ اینچ مکعب
- D. ۲۲.۵ اینچ مکعب
طبق NEC 314.16(B)، هادیهای ۱۲ AWG معادل ۲.۲۵ اینچ مکعب برای هر معادل هادی استفاده میکنند. چهار هادی مدار عایقشده به عنوان ۴ معادل هادی، دو هادی اتصال زمین تجهیزات با هم به عنوان ۱ معادل هادی، و یوک پریز دوگانه به عنوان ۲ معادل هادی شمارش میشوند. مجموع معادلهای هادی = ۴ + ۱ + ۲ = ۷. حجم مورد نیاز = ۷ × ۲.۲۵ = ۱۵.۷۵ اینچ مکعب. هیچ گیره داخلی، پایه فیکسچر، یا سایر کمکهای اضافی ذکر نشده است. بنابراین حداقل حجم دقیق مورد نیاز ۱۵.۷۵ اینچ مکعب است که در گزینهها نیست؛ از میان گزینههای دادهشده، ۱۸ اینچ مکعب کوچکترین حجمی است که از نیاز فراتر میرود، اما اگر پاسخ دقیق محاسبه NEC انتظار میرود، سوال/گزینهها ناقص هستند.
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؟
- A. 4.5 V
- B. 7.1 V
- C. 8.9 V ✓
- D. 10.6 V
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؟
- A. 1,500 VA
- B. 3,000 VA ✓
- C. 4,500 VA
- D. 6,000 VA
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؟
- A. 8,000 W ✓
- B. 8,400 W
- C. 10,000 W
- D. 12,000 W
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. با استفاده از NEC 220.42 و جدول 220.42، بار تقاضای روشنایی عمومی برای یک واحد مسکونی ۲٬۸۰۰ فوت مربع (مساحت کف به استثنای فضاهای غیرمسکونی) چقدر است؟
- A. 2,800 VA
- B. 5,600 VA
- C. 8,400 VA ✓
- D. 11,200 VA
جدول NEC 220.42 بار واحد روشنایی عمومی برای واحدهای مسکونی را ۳ VA بر فوت مربع تعیین میکند. بار کل متصل = ۲٬۸۰۰ فوت مربع × ۳ VA/فوت مربع = ۸٬۴۰۰ VA. هیچ کاهش ضریب تقاضا برای این بار اولیه از جدول 220.42 در این متراژ اعمال نمیشود (ضرایب تقاضا تحت NEC 220.42 فقط زمانی اعمال میشوند که بار روشنایی عمومی از آستانه فراتر رود، و برای این مسئله بار کامل طبق جدول محاسبه میشود).
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؟
- A. 24 A
- B. 28 A
- C. 32 A ✓
- D. 40 A
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؟
- A. 48.1 آمپر
- B. 72.2 آمپر
- C. 83.3 آمپر ✓
- D. 144.3 آمپر
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؟
- A. 100%
- B. 115%
- C. 125% ✓
- D. 150%
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؟
- A. 12.0 cu in
- B. 16.0 cu in
- C. 18.0 cu in ✓
- D. 20.0 cu in
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.