Verteilerdosenvolumen-Rechner - NEC-Norm konform

Was ist ein Volumenberechner für Abzweigdosen?

Ein Volumenrechner für Abzweigdosen ermittelt das kleinste Dosenvolumen in Kubikzoll, in dem eine vorgegebene Zusammenstellung von Leitungen und Bauteilen sicher Platz findet. Er wendet die Regeln zur Füllraum-Berechnung des National Electrical Code (NEC), Tabelle 314,16(B), an. Elektriker und Hausbesitzer verwenden ihn, um vor der Installation eine normgerechte Dose auszuwählen, statt erst festzustellen, dass sie zu klein ist, wenn die Leitungen bereits darin liegen.

Was ist eine Abzweigdose?

Eine Abzweigdose, auch Anschlussdose oder Gerätedose genannt, ist ein Gehäuse für elektrische Verbindungsstellen und Anschlüsse. Sie schützt die Leitungen vor mechanischer Beschädigung und hält Funken oder Wärme von Gegenständen in der Nähe fern, die sich entzünden könnten. Dosen bestehen aus Metall oder Kunststoff und sind in mehreren Formen erhältlich, darunter Einfach-, Quadrat- und Oktagonal-Dosen.

Warum das Dosenvolumen wichtig ist

Elektrische Anschlüsse führen Strom, und Strom erzeugt Wärme. In einer Dose mit zu wenig freiem Raum liegen die Leitungen eng zusammen, wodurch sich die Wärme schlechter verteilt. Beim Hineindrücken können eng gepackte Leitungen außerdem beschädigt oder gequetscht werden, was langfristig die Gefahr eines Kurzschlusses erhöht. Der NEC legt für jede Dose ein Mindestvolumen fest, damit ausreichend Platz für Leiter, Verbindungsstellen und Geräte vorhanden ist, ohne dass sie eingeengt werden.

So wird das Volumen einer Abzweigdose berechnet

Die NEC-Tabelle 314,16(B) weist jeder Leitergröße gemäß American Wire Gauge (AWG) einen Füllraum in Kubikzoll zu. Die Tabelle umfasst 18 AWG bis 6 AWG. Größere Leiter werden nicht auf diese Weise bemessen; ein anderer Teil des Regelwerks, NEC 314,28, behandelt Zug- und Abzweigdosen für größere Leitungen.

Das insgesamt erforderliche Volumen ergibt sich aus mehreren Arten von Füllraum:

• Leiter. Jeder stromführende Leiter, der in die Dose eintritt und dort verbunden oder angeschlossen wird, erhält einen Füllraum entsprechend seinem eigenen Querschnitt.
• Schutzleiter. Alle blanken oder grün isolierten Schutzleiter in der Dose teilen sich einen einzigen Füllraum, der sich nach dem größten vorhandenen Schutzleiter richtet. Bei mehr als vier Schutzleitern fügt jeder über den vierten hinaus ein Viertel dieses Füllraums hinzu.
• Kabelklemmen. Alle internen Kabelklemmen in der Dose teilen sich gemeinsam einen einzigen Füllraum, der sich nach dem größten Leiter in der Dose richtet. Das gilt unabhängig von der Anzahl der Klemmen.
• Geräteträger. Jeder Geräteträger, also der Metallbügel, mit dem ein Schalter oder eine Steckdose montiert wird, fügt den doppelten Füllraum hinzu, der sich nach dem größten Leiter in der Dose richtet.

Als Formel geschrieben:

$V = C + G + K + Y$

Dabei ist V das erforderliche Volumen der Dose, C die Summe der Zuschläge für die Leiter, G der Zuschlag für den einzelnen Schutzleiter, K der Zuschlag für die Klemmen (nur berücksichtigt, wenn die Dose Klemmen hat) und Y die Zuschläge für die Geräteträger.

Rechenbeispiel

Eine Dose für einen Wechselschalter enthält:

• drei Leiter 14 AWG
• zwei Leiter 12 AWG
• einen Schutzleiter 14 AWG
• eine Kabelklemme
• einen Geräteträger

Füllräume der Leiter: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 Kubikzoll (172 cm³).

Der größte Leiter in der Dose ist 12 AWG mit einem Füllraum von 2,25 Kubikzoll (36,9 cm³). Dieser Wert wird unten für die Klemme und den Geräteträger verwendet.

Füllraum für Schutzleiter: ein Schutzleiter 14 AWG, daher werden 2,0 Kubikzoll hinzugefügt. Zwischensumme: 12,5.

Füllraum für Klemmen: ein Füllraum für den größten Leiterquerschnitt, 2,25 Kubikzoll (36,9 cm³). Zwischensumme: 14,75.

Zuschlag für den Geräteträger: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 Kubikzoll (73,7 cm³). Endsumme: 19,25 Kubikzoll (315 cm³).

Diese Dose benötigt ein Volumen von mindestens 19,25 Kubikzoll (315 cm³). Viele Gerätedosen für einen Schalter oder eine Steckdose fassen weniger, daher wäre für diese Verdrahtung normalerweise eine größere Dose erforderlich, etwa eine Zweifach-Gerätedose oder eine tiefe Einzelgerätedose, die für 19,25 Kubikzoll (315 cm³) oder mehr ausgelegt ist. Das Volumen einer Dose ist normalerweise innen eingeprägt oder in den Herstellerangaben aufgeführt.

Was dieser Rechner abdeckt

Der Rechner unterstützt Leitergrößen von 18 AWG bis 6 AWG entsprechend der NEC-Tabelle 314,16(B). Nicht abgedeckt werden:

• Leiter größer als 6 AWG, für die stattdessen NEC 314,28 gilt.
• Mehrfachdosen mit internen Trennwänden.
• Dosen, in denen Starkstromleitungen mit Kleinspannungsleitungen wie Koaxial- oder Netzwerkkabeln kombiniert werden.

Für die Füllraumberechnung außerhalb dieser Fälle oder für eine abschließende Entscheidung über die Normkonformität konsultieren Sie direkt die NEC-Tabelle 314,16(A) und (B) oder wenden Sie sich an eine Elektrofachkraft.

Häufig gestellte Fragen

Was gilt bei der Berechnung des Dosenvolumens als Leiter? Jeder isolierte Draht, der in die Dose eintritt und dort abgezweigt oder mit einem Gerät verbunden wird, zählt als ein Leiter. Eine kurze Anschlussleitung von weniger als etwa 6 Zoll (15 cm), die nicht aus der Dose herausführt, wird im Allgemeinen nicht mitgezählt.

Erhält jeder Schutzleiter seinen eigenen Zuschlag? Nein. Alle Schutzleiter in einer Dose teilen sich einen Zuschlag, der nach dem größten Schutzleiter bemessen wird. Erst ab dem fünften Schutzleiter erhöht jeder weitere den Zuschlag um einen kleinen Betrag, nämlich ein Viertel dieses Zuschlags.

Wenn eine Dose drei Kabelklemmen hat, werden sie dann dreimal gezählt? Nein. Alle Klemmen in einer Dose zusammen werden mit einem einzigen Zuschlag berücksichtigt, der nach dem größten Leiter in der Dose bemessen wird, unabhängig davon, wie viele Klemmen vorhanden sind.

Wie wirkt sich ein Gerätebügel auf die Gesamtsumme aus? Jeder Gerätebügel, etwa der Bügel eines Schalters oder einer Steckdose, erhöht den Zuschlag um das Zweifache des Zuschlags für den größten Leiter in der Dose. Zwei Gerätebügel erhöhen ihn zweimal um diesen doppelten Zuschlag.

Was ist, wenn mein Draht größer als 6 AWG ist? Die NEC-Tabelle 314,16(B) weist oberhalb von 6 AWG keine Volumenzuschläge zu; dieser Rechner tut das ebenfalls nicht. Dosen für größere Leiter werden nach NEC 314,28 bemessen.

Benötigen Dosen aus Metall und Kunststoff unterschiedliche Volumina? Nein. Die Volumenregeln sind für beide Materialien gleich. Metalldosen haben manchmal eingebaute Klemmen, die dennoch auf den oben beschriebenen Zuschlag angerechnet werden.