Calcula la mida necessària de la caixa de connexió en funció del nombre de cables, el calibre i les entrades de conduit d'acord amb els requisits del Codi Elèctric Nacional (NEC) per a instal·lacions elèctriques segures.
Volum de caixa requerit
Mida de caixa recomanada
Visualització de la caixa
El dimensionament de la caixa de connexió es basa en els requisits del Codi Elèctric Nacional (NEC). La calculadora determina el volum mínim de la caixa necessari en funció del nombre i del calibre dels fils, més espai addicional per a connexions i entrades de conduit. S'afegeix un factor de seguretat del 25% per garantir un espai adequat.
| Calibre del fil (AWG) | Volum per fil |
|---|---|
| 2 AWG | 8 polzades cúbiques |
| 4 AWG | 6 polzades cúbiques |
| 6 AWG | 5 polzades cúbiques |
| 8 AWG | 3 polzades cúbiques |
| 10 AWG | 2.5 polzades cúbiques |
| 12 AWG | 2.25 polzades cúbiques |
| 14 AWG | 2 polzades cúbiques |
| 1/0 AWG | 10 polzades cúbiques |
| 2/0 AWG | 11 polzades cúbiques |
| 3/0 AWG | 12 polzades cúbiques |
| 4/0 AWG | 13 polzades cúbiques |
La Calculadora de Mida de Caixes de Connexió és una eina essencial per a electricistes, contractistes i entusiastes del bricolatge que necessiten determinar la mida adequada de les caixes de connexió elèctriques d'acord amb els requisits del Codi Elèctric Nacional (NEC). La mida adequada de les caixes de connexió és crítica per a la seguretat elèctrica, ja que les caixes de mida insuficient poden provocar sobreescalfament, una gestió de cables difícil i possibles violacions del codi. Aquesta calculadora simplifica el procés de determinació del volum mínim requerit de la caixa en funció del nombre i el calibre dels cables, les entrades del conduit i altres factors que afecten la mida de la caixa.
Les caixes de connexió serveixen com a punts de connexió en sistemes elèctrics, allotjant empalmes i connexions de cables mentre proporcionen protecció i accessibilitat. El NEC especifica requisits mínims de volum per a les caixes de connexió per garantir un espai adequat per a les connexions de cables, prevenir sobreescalfaments i permetre un manteniment futur. La nostra calculadora automatitza aquests càlculs, ajudant-te a seleccionar la mida correcta de la caixa per a la teva aplicació específica.
L'Article 314 del Codi Elèctric Nacional (NEC) estableix requisits específics per calcular el volum mínim necessari per a les caixes de connexió. El càlcul es basa en els següents factors:
El NEC especifica les següents allotjaments de volum per conductor segons el calibre del cable:
| Calibre de Cable (AWG) | Volum per Cable (polzades cúbiques) |
|---|---|
| 14 AWG | 2.0 |
| 12 AWG | 2.25 |
| 10 AWG | 2.5 |
| 8 AWG | 3.0 |
| 6 AWG | 5.0 |
| 4 AWG | 6.0 |
| 2 AWG | 8.0 |
| 1/0 AWG | 10.0 |
| 2/0 AWG | 11.0 |
| 3/0 AWG | 12.0 |
| 4/0 AWG | 13.0 |
Les mides comunes de caixes de connexió i els seus volums aproximats inclouen:
| Mida de Caixa | Volum (polzades cúbiques) |
|---|---|
| 4×1-1/2 | 12.5 |
| 4×2-1/8 | 18.0 |
| 4-11/16×1-1/2 | 21.0 |
| 4-11/16×2-1/8 | 30.3 |
| 4×4×1-1/2 | 21.0 |
| 4×4×2-1/8 | 30.3 |
| 4×4×3-1/2 | 49.5 |
| 5×5×2-1/8 | 59.0 |
| 5×5×2-7/8 | 79.5 |
| 6×6×3-1/2 | 110.0 |
| 8×8×4 | 192.0 |
| 10×10×4 | 300.0 |
| 12×12×4 | 432.0 |
La fórmula bàsica per calcular el volum mínim requerit de la caixa de connexió és:
On:
La nostra calculadora implementa aquesta fórmula amb una interfície amigable, permetent-te determinar ràpidament la mida adequada de la caixa de connexió per a la teva aplicació específica.
Introdueix el nombre de cables: Escriu el nombre total de conductors que transporten corrent (sense incloure els cables de terra) que estaran a la caixa de connexió.
Selecciona el calibre del cable: Tria la mida adequada del Calibre Americà de Cable (AWG) del menú desplegable. Si la teva instal·lació utilitza múltiples calibres de cable, selecciona el calibre més comú o calcula per separat per a cada calibre.
Introdueix el nombre d'entrades de conduit: Especifica quantes entrades de conduit es connectaran a la caixa de connexió.
Inclou el cable de terra (opcional): Marca aquesta casella si la teva instal·lació inclou un cable de terra. La calculadora afegirà automàticament l'allotjament de volum adequat.
Visualitza els resultats: La calculadora mostrarà:
Copia els resultats: Fes clic al botó "Copia Resultat" per copiar els resultats del càlcul al teu porta-retalls per a referència o documentació.
La calculadora aplica automàticament un factor de seguretat del 25% per garantir un espai adequat per a la corba dels cables i modificacions futures.
En entorns residencials, les caixes de connexió s'utilitzen comunament per a:
Exemple: Un propietari està instal·lant una nova llum de sostre que requereix connectar 4 cables de 12 AWG més un cable de terra, amb 2 entrades de conduit. La calculadora determinaria que una caixa de 4×2-1/8 (18 polzades cúbiques) seria suficient.
Les aplicacions comercials sovint impliquen escenaris de cablejat més complexos:
Exemple: Un electricista que instal·la il·luminació d'oficina necessita connectar 8 cables de 10 AWG amb un cable de terra i 3 entrades de conduit. La calculadora recomanaria una caixa de 4×4×2-1/8 (30.3 polzades cúbiques).
Els entorns industrials solen requerir caixes de connexió més grans a causa de:
Exemple: Un electricista industrial connectant cablejat de control de motors amb 6 cables de 8 AWG, un cable de terra i 2 entrades de conduit necessitaria una caixa de 4×4×3-1/2 (49.5 polzades cúbiques).
Els entusiastes del bricolatge poden beneficiar-se de la mida adequada de les caixes de connexió per a:
Exemple: Un entusiasta del bricolatge que afegeix il·luminació al taller necessita connectar 3 cables de 14 AWG amb un cable de terra i 1 entrada de conduit. La calculadora suggeriria una caixa de 4×1-1/2 (12.5 polzades cúbiques).
Si bé aquesta calculadora se centra en caixes de connexió estàndard, hi ha alternatives per a aplicacions específiques:
Cada alternativa té els seus propis requisits de mida, sovint més estrictes que les caixes de connexió estàndard.
L'evolució dels requisits de mida de caixes de connexió reflecteix el desenvolupament dels estàndards de seguretat elèctrica:
En els primers dies de les instal·lacions elèctriques, no hi havia requisits estàndarditzats per a les caixes de connexió. Les connexions sovint es feien en caixes de fusta o fins i tot exposades, cosa que provocava nombrosos incendis i perills de seguretat.
El primer Codi Elèctric Nacional es va publicar el 1897, establint estàndards bàsics de seguretat per a instal·lacions elèctriques. Tanmateix, els requisits específics de mida de les caixes de connexió eren mínims.
A mesura que els sistemes elèctrics es feien més complexos, la necessitat de mida de caixa de connexió estàndarditzada es feia evident. Els primers requisits de volum eren simples i es basaven principalment en la mida física de les connexions de cables.
L'enfocament modern de la mida de les caixes de connexió, basat en el nombre de cables, el calibre i altres factors, va començar a prendre forma als anys 1950. El NEC ha continuat refinant aquests requisits amb cada revisió del codi, normalment cada tres anys.
Les actualitzacions recents del NEC han abordat nous reptes com ara:
Els requisits actuals de mida de les caixes de connexió representen dècades d'experiència en seguretat i estan dissenyats per prevenir perills elèctrics mentre garanteixen la fiabilitat del sistema.
Una caixa de connexió és un recinte que allotja connexions elèctriques, protegint els empalmes de cables de danys, humitat i contacte accidental. Les caixes de connexió proporcionen un lloc segur i accessible per connectar cables elèctrics i són requerides pels codis elèctrics per a la majoria de connexions de cables.
La mida adequada de les caixes de connexió és crítica per diverses raons:
Sí, sempre pots utilitzar una caixa de connexió més gran que la mida mínima requerida. De fet, sovint es recomana triar una caixa lleugerament més gran que el requisit mínim per permetre una instal·lació més fàcil i modificacions futures. Tanmateix, pot haver-hi restriccions d'espai o consideracions estètiques que facin preferible utilitzar la mida mínima acceptable en algunes situacions.
Utilitzar una caixa de connexió de mida insuficient pot provocar diversos problemes:
Quan treballis amb calibres de cable mixtes, hauràs de calcular el requisit de volum per a cada calibre per separat:
La nostra calculadora està dissenyada per a situacions en què tots els cables són del mateix calibre. Per a instal·lacions de calibres mixtes, potser hauràs de realitzar múltiples càlculs o utilitzar el calibre més gran per obtenir una estimació conservadora.
Segons el NEC, el cablejat de baixa tensió (com ara cables de timbre, termòstats o cables de dades) no s'hauria de fer córrer a la mateixa caixa de connexió que el cablejat de alta tensió a menys que estiguin separats per una barrera. Si tens una caixa específicament per a cablejat de baixa tensió, poden aplicar-se diferents regles de mida segons l'aplicació específica i els codis locals.
La forma de la caixa de connexió (quadrada, rectangular, octagonal, etc.) no afecta directament el càlcul del volum. El que importa és el volum total intern en polzades cúbiques. Tanmateix, diferents formes poden ser més adequades per a aplicacions específiques:
Sí, els requisits de les caixes de connexió varien segons el país. Si bé els principis de proporcionar espai adequat per a connexions de cables són universals, els requisits específics difereixen:
Aquesta calculadora es basa en requisits del NEC utilitzats als Estats Units.
El Codi Elèctric Nacional s'actualitza cada tres anys, i els requisits de mida de les caixes de connexió poden canviar amb cada revisió. Tanmateix, els canvis importants en els requisits de mida de la caixa són relativament rars. Sempre és millor consultar la versió més actual del NEC o el codi elèctric local per obtenir els requisits més actualitzats.
En moltes jurisdiccions, els propietaris poden legalment realitzar treballs elèctrics a les seves pròpies cases, incloent-hi la instal·lació de caixes de connexió. Tanmateix, aquest treball normalment requereix un permís i una inspecció. A causa de preocupacions de seguretat i la complexitat dels codis elèctrics, es recomana contractar un electricista autoritzat a menys que tinguis una experiència significativa amb instal·lacions elèctriques. Una instal·lació incorrecta pot provocar perills d'incendi, violacions del codi i problemes d'assegurança.
Aquí hi ha exemples de codi que mostren com calcular la mida de les caixes de connexió en diferents llenguatges de programació:
1function calculateJunctionBoxSize(wireCount, wireGauge, conduitCount, includeGroundWire) {
2 // Wire volume requirements in cubic inches
3 const wireVolumes = {
4 "14": 2.0,
5 "12": 2.25,
6 "10": 2.5,
7 "8": 3.0,
8 "6": 5.0,
9 "4": 6.0,
10 "2": 8.0,
11 "1/0": 10.0,
12 "2/0": 11.0,
13 "3/0": 12.0,
14 "4/0": 13.0
15 };
16
17 // Standard box sizes and volumes
18 const standardBoxes = {
19 "4×1-1/2": 12.5,
20 "4×2-1/8": 18.0,
21 "4-11/16×1-1/2": 21.0,
22 "4-11/16×2-1/8": 30.3,
23 "4×4×1-1/2": 21.0,
24 "4×4×2-1/8": 30.3,
25 "4×4×3-1/2": 49.5,
26 "5×5×2-1/8": 59.0,
27 "5×5×2-7/8": 79.5,
28 "6×6×3-1/2": 110.0,
29 "8×8×4": 192.0,
30 "10×10×4": 300.0,
31 "12×12×4": 432.0
32 };
33
34 // Check if wire gauge is valid
35 if (!wireVolumes[wireGauge]) {
36 throw new Error(`Invalid wire gauge: ${wireGauge}`);
37 }
38
39 // Calculate total wire count including ground
40 const totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
41
42 // Calculate required volume
43 let requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes[wireGauge];
44
45 // Add volume for device/equipment
46 requiredVolume += wireVolumes[wireGauge];
47
48 // Add volume for conduit entries
49 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes[wireGauge];
50
51 // Add 25% safety factor
52 requiredVolume *= 1.25;
53
54 // Round up to nearest cubic inch
55 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
56
57 // Find appropriate box size
58 let recommendedBox = "Custom size needed";
59 let smallestSufficientVolume = Infinity;
60
61 for (const [boxSize, volume] of Object.entries(standardBoxes)) {
62 if (volume >= requiredVolume && volume < smallestSufficientVolume) {
63 recommendedBox = boxSize;
64 smallestSufficientVolume = volume;
65 }
66 }
67
68 return {
69 requiredVolume,
70 recommendedBox
71 };
72}
73
74// Example usage
75const result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
76console.log(`Required volume: ${result.requiredVolume} cubic inches`);
77console.log(`Recommended box size: ${result.recommendedBox}`);
781def calculate_junction_box_size(wire_count, wire_gauge, conduit_count, include_ground_wire):
2 # Wire volume requirements in cubic inches
3 wire_volumes = {
4 "14": 2.0,
5 "12": 2.25,
6 "10": 2.5,
7 "8": 3.0,
8 "6": 5.0,
9 "4": 6.0,
10 "2": 8.0,
11 "1/0": 10.0,
12 "2/0": 11.0,
13 "3/0": 12.0,
14 "4/0": 13.0
15 }
16
17 # Standard box sizes and volumes
18 standard_boxes = {
19 "4×1-1/2": 12.5,
20 "4×2-1/8": 18.0,
21 "4-11/16×1-1/2": 21.0,
22 "4-11/16×2-1/8": 30.3,
23 "4×4×1-1/2": 21.0,
24 "4×4×2-1/8": 30.3,
25 "4×4×3-1/2": 49.5,
26 "5×5×2-1/8": 59.0,
27 "5×5×2-7/8": 79.5,
28 "6×6×3-1/2": 110.0,
29 "8×8×4": 192.0,
30 "10×10×4": 300.0,
31 "12×12×4": 432.0
32 }
33
34 # Check if wire gauge is valid
35 if wire_gauge not in wire_volumes:
36 raise ValueError(f"Invalid wire gauge: {wire_gauge}")
37
38 # Calculate total wire count including ground
39 total_wire_count = wire_count + 1 if include_ground_wire else wire_count
40
41 # Calculate required volume
42 required_volume = total_wire_count * wire_volumes[wire_gauge]
43
44 # Add volume for device/equipment
45 required_volume += wire_volumes[wire_gauge]
46
47 # Add volume for conduit entries
48 required_volume += conduit_count * wire_volumes[wire_gauge]
49
50 # Add 25% safety factor
51 required_volume *= 1.25
52
53 # Round up to nearest cubic inch
54 required_volume = math.ceil(required_volume)
55
56 # Find appropriate box size
57 recommended_box = "Custom size needed"
58 smallest_sufficient_volume = float('inf')
59
60 for box_size, volume in standard_boxes.items():
61 if volume >= required_volume and volume < smallest_sufficient_volume:
62 recommended_box = box_size
63 smallest_sufficient_volume = volume
64
65 return {
66 "required_volume": required_volume,
67 "recommended_box": recommended_box
68 }
69
70# Example usage
71import math
72result = calculate_junction_box_size(6, "12", 2, True)
73print(f"Required volume: {result['required_volume']} cubic inches")
74print(f"Recommended box size: {result['recommended_box']}")
751import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3
4public class JunctionBoxCalculator {
5 // Wire volume requirements in cubic inches
6 private static final Map<String, Double> wireVolumes = new HashMap<>();
7 // Standard box sizes and volumes
8 private static final Map<String, Double> standardBoxes = new HashMap<>();
9
10 static {
11 // Initialize wire volumes
12 wireVolumes.put("14", 2.0);
13 wireVolumes.put("12", 2.25);
14 wireVolumes.put("10", 2.5);
15 wireVolumes.put("8", 3.0);
16 wireVolumes.put("6", 5.0);
17 wireVolumes.put("4", 6.0);
18 wireVolumes.put("2", 8.0);
19 wireVolumes.put("1/0", 10.0);
20 wireVolumes.put("2/0", 11.0);
21 wireVolumes.put("3/0", 12.0);
22 wireVolumes.put("4/0", 13.0);
23
24 // Initialize standard box sizes
25 standardBoxes.put("4×1-1/2", 12.5);
26 standardBoxes.put("4×2-1/8", 18.0);
27 standardBoxes.put("4-11/16×1-1/2", 21.0);
28 standardBoxes.put("4-11/16×2-1/8", 30.3);
29 standardBoxes.put("4×4×1-1/2", 21.0);
30 standardBoxes.put("4×4×2-1/8", 30.3);
31 standardBoxes.put("4×4×3-1/2", 49.5);
32 standardBoxes.put("5×5×2-1/8", 59.0);
33 standardBoxes.put("5×5×2-7/8", 79.5);
34 standardBoxes.put("6×6×3-1/2", 110.0);
35 standardBoxes.put("8×8×4", 192.0);
36 standardBoxes.put("10×10×4", 300.0);
37 standardBoxes.put("12×12×4", 432.0);
38 }
39
40 public static class BoxSizeResult {
41 private final double requiredVolume;
42 private final String recommendedBox;
43
44 public BoxSizeResult(double requiredVolume, String recommendedBox) {
45 this.requiredVolume = requiredVolume;
46 this.recommendedBox = recommendedBox;
47 }
48
49 public double getRequiredVolume() {
50 return requiredVolume;
51 }
52
53 public String getRecommendedBox() {
54 return recommendedBox;
55 }
56 }
57
58 public static BoxSizeResult calculateJunctionBoxSize(
59 int wireCount, String wireGauge, int conduitCount, boolean includeGroundWire) {
60
61 // Check if wire gauge is valid
62 if (!wireVolumes.containsKey(wireGauge)) {
63 throw new IllegalArgumentException("Invalid wire gauge: " + wireGauge);
64 }
65
66 // Calculate total wire count including ground
67 int totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
68
69 // Calculate required volume
70 double requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes.get(wireGauge);
71
72 // Add volume for device/equipment
73 requiredVolume += wireVolumes.get(wireGauge);
74
75 // Add volume for conduit entries
76 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes.get(wireGauge);
77
78 // Add 25% safety factor
79 requiredVolume *= 1.25;
80
81 // Round up to nearest cubic inch
82 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
83
84 // Find appropriate box size
85 String recommendedBox = "Custom size needed";
86 double smallestSufficientVolume = Double.MAX_VALUE;
87
88 for (Map.Entry<String, Double> entry : standardBoxes.entrySet()) {
89 String boxSize = entry.getKey();
90 double volume = entry.getValue();
91
92 if (volume >= requiredVolume && volume < smallestSufficientVolume) {
93 recommendedBox = boxSize;
94 smallestSufficientVolume = volume;
95 }
96 }
97
98 return new BoxSizeResult(requiredVolume, recommendedBox);
99 }
100
101 public static void main(String[] args) {
102 BoxSizeResult result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
103 System.out.println("Required volume: " + result.getRequiredVolume() + " cubic inches");
104 System.out.println("Recommended box size: " + result.getRecommendedBox());
105 }
106}
1071' Fórmula d'Excel per a la mida de caixes de connexió
2' Suposa el següent:
3' - Calibre de cable a la cel·la A2 (com a text, per exemple, "12")
4' - Nombre de cables a la cel·la B2 (numèric)
5' - Nombre d'entrades de conduit a la cel·la C2 (numèric)
6' - Incloure cable de terra a la cel·la D2 (VERITAT/FALS)
7
8' Crear rangs anomenats per a volums de cable
9' (Això es faria al Gestor de Noms)
10' WireVolume14 = 2.0
11' WireVolume12 = 2.25
12' WireVolume10 = 2.5
13' WireVolume8 = 3.0
14' etc.
15
16' Fórmula per al volum requerit
17=LET(
18 wireGauge, A2,
19 wireCount, B2,
20 conduitCount, C2,
21 includeGround, D2,
22
23 wireVolume, SWITCH(wireGauge,
24 "14", WireVolume14,
25 "12", WireVolume12,
26 "10", WireVolume10,
27 "8", WireVolume8,
28 "6", WireVolume6,
29 "4", WireVolume4,
30 "2", WireVolume2,
31 "1/0", WireVolume10,
32 "2/0", WireVolume20,
33 "3/0", WireVolume30,
34 "4/0", WireVolume40,
35 0),
36
37 totalWireCount, IF(includeGround, wireCount + 1, wireCount),
38
39 wireTotal, totalWireCount * wireVolume,
40 deviceTotal, wireVolume,
41 conduitTotal, conduitCount * wireVolume,
42
43 subtotal, wireTotal + deviceTotal + conduitTotal,
44 CEILING(subtotal * 1.25, 1)
45)
46National Fire Protection Association. (2023). NFPA 70: National Electrical Code. Quincy, MA: NFPA.
Holt, M. (2020). Illustrated Guide to the National Electrical Code. Cengage Learning.
Hartwell, F. P., & McPartland, J. F. (2017). McGraw-Hill's National Electrical Code Handbook. McGraw-Hill Education.
Stallcup, J. (2020). Stallcup's Electrical Design Book. Jones & Bartlett Learning.
International Association of Electrical Inspectors. (2019). Soares Book on Grounding and Bonding. IAEI.
Miller, C. R. (2021). Electrician's Exam Preparation Guide. American Technical Publishers.
Traister, J. E., & Stauffer, H. B. (2019). Handbook of Electrical Design Details. McGraw-Hill Education.
Underwriters Laboratories. (2022). UL Standards for Junction Boxes and Enclosures. UL LLC.
Electrical Contractor Magazine. (2023). "Understanding Box Fill Calculations." Recuperat de https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing
International Electrotechnical Commission. (2021). IEC 60670: Boxes and enclosures for electrical accessories for household and similar fixed electrical installations. IEC.
La mida adequada de les caixes de connexió és un aspecte crític de la seguretat elèctrica i el compliment del codi. La Calculadora de Mida de Caixes de Connexió simplifica aquest procés, ajudant-te a determinar la mida adequada de la caixa en funció de les teves necessitats específiques. Seguint les directrius del NEC i utilitzant aquesta calculadora, pots assegurar-te que les teves instal·lacions elèctriques siguin segures, complin amb el codi i estiguin dissenyades correctament tant per a les necessitats actuals com per a modificacions futures.
Recorda que, si bé aquesta calculadora proporciona recomanacions precises basades en els requisits del NEC, els codis locals poden tenir requisits addicionals o diferents. Sempre consulta amb un electricista autoritzat o el departament de construcció local si no estàs segur dels requisits específics de la teva àrea.
Prova la nostra Calculadora de Mida de Caixes de Connexió avui per assegurar-te que les teves instal·lacions elèctriques compleixin amb els requisits del codi i els estàndards de seguretat!
Descobreix més eines que podrien ser útils per al teu flux de treball