Calculadora de Volumen de Caja de Empalmes - Cumplimiento del Código NEC
Calcule el volumen requerido de caja de empalmes en segundos. Ingrese tamaños y cantidades de cables para obtener resultados que cumplan con el Código NEC. Prevenga riesgos de incendio e inspecciones fallidas con cálculos precisos de llenado de cajas.
Calculadora de Volumen de Caja de Conexiones
Calcule el tamaño requerido de una caja de conexiones eléctricas según la cantidad y tipos de cables que entran en la caja.
Resultados
Dimensiones Sugeridas:
- Ancho: 2 pulgadas
- Altura: 2 pulgadas
- Profundidad: 1 pulgadas
pulgadas cúbicas
Nota
Documentación
¿Qué es una calculadora del volumen de cajas de conexiones?
Una calculadora del volumen de cajas de conexiones determina el volumen mínimo de una caja, en pulgadas cúbicas, que puede contener de forma segura un conjunto determinado de cables y componentes. Aplica las reglas de llenado de cajas del Código Eléctrico Nacional (NEC), tabla 314,16(B). Los electricistas y los propietarios la usan para elegir una caja que cumpla el código antes de instalarla, en lugar de descubrir que es demasiado pequeña cuando los cables ya están dentro.
¿Qué es una caja de conexiones?
Una caja de conexiones, también llamada caja de salida o caja para dispositivos, es una envolvente que contiene empalmes y conexiones eléctricas. Mantiene los cables alejados de daños físicos y evita que las chispas o el calor entren en contacto con objetos cercanos que podrían incendiarse. Las cajas están hechas de metal o plástico y tienen varias formas, como de un módulo, cuadradas y octogonales.
Por qué es importante el volumen de la caja
Las conexiones eléctricas conducen corriente, y la corriente produce calor. Una caja con muy poco espacio libre comprime los cables, lo que dificulta la disipación de ese calor. La compresión también puede marcar o aplastar el aislamiento de los cables al introducirlos, lo que aumenta el riesgo de un cortocircuito con el tiempo. El NEC establece un volumen mínimo para cada caja, de modo que haya suficiente espacio para los conductores, los empalmes y los dispositivos sin amontonarlos.
Cómo calcular el volumen de una caja de conexiones
La tabla 314,16(B) del NEC asigna un volumen permitido, en pulgadas cúbicas, a cada calibre de cable (American Wire Gauge o AWG). La tabla abarca desde 18 AWG hasta 6 AWG. Los conductores de mayor tamaño no se dimensionan de esta manera; otra parte del código, NEC 314,28, regula las cajas de paso y de conexiones para conductores más grandes.
| Tamaño del cable (AWG) | Capacidad de volumen (pulgadas cúbicas) |
|---|---|
| 18 | 1,5 |
| 16 | 1,75 |
| 14 | 2,0 |
| 12 | 2,25 |
| 10 | 2,5 |
| 8 | 3,0 |
| 6 | 5,0 |
El volumen total requerido incluye varios tipos de asignaciones:
- Conductores. Cada cable que conduce corriente, que entra en la caja y se empalma o conecta recibe una asignación, según su propio calibre.
- Conductores de puesta a tierra. Todos los cables de tierra desnudos o verdes de la caja comparten una sola capacidad, determinada por el cable de tierra de mayor tamaño. Si hay más de cuatro cables de tierra, cada uno después del cuarto añade una cuarta parte de esa capacidad.
- Abrazaderas para cables. Todas las abrazaderas internas para cables de la caja comparten una sola capacidad, dimensionada según el conductor más grande de la caja. Esto se aplica independientemente de cuántas abrazaderas haya.
- Soportes de dispositivos. Cada soporte de dispositivo, la pletina metálica que sirve para montar un interruptor o un tomacorriente, añade una asignación equivalente al doble del volumen correspondiente al conductor más grande de la caja.
Expresado como fórmula:
donde V es el volumen requerido de la caja, C las asignaciones de los conductores sumadas, G la asignación para el único conductor de puesta a tierra, K la asignación para las abrazaderas (contada solo si la caja tiene abrazaderas) y Y las asignaciones de los yugos de los dispositivos.
Ejemplo práctico
Una caja para un interruptor de tres vías contiene:
- tres conductores de 14 AWG
- dos conductores de 12 AWG
- un cable de tierra de 14 AWG
- una abrazadera para cables
- un yugo de dispositivo
Asignaciones para los conductores: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 pulgadas cúbicas (172 cm³).
El conductor más grande de la caja es de 12 AWG, con una capacidad de 2,25 pulgadas cúbicas (36,9 cm³). Ese valor se utiliza a continuación para la abrazadera y el yugo.
Capacidad de puesta a tierra: un cable de tierra de 14 AWG, por lo que se añaden 2,0 pulgadas cúbicas (32,8 cm³). Total acumulado: 12,5.
Capacidad de la abrazadera: una capacidad correspondiente al tamaño del conductor más grande, 2,25 pulgadas cúbicas. Total acumulado: 14,75.
Asignación por el yugo del dispositivo: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 pulgadas cúbicas (73,7 cm³). Total final: 19,25 pulgadas cúbicas (315 cm³).
Esta caja necesita un volumen de al menos 19,25 pulgadas cúbicas. Muchas cajas de un módulo tienen una capacidad menor, por lo que este cableado normalmente requeriría una caja más grande, como una caja de dos módulos o una caja profunda de un módulo con capacidad nominal de 19,25 pulgadas cúbicas o más. El volumen de una caja normalmente está estampado en su interior o aparece en las especificaciones del fabricante.
Qué abarca esta calculadora
La calculadora admite tamaños de cable desde 18 AWG hasta 6 AWG, de acuerdo con la tabla 314,16(B) del NEC. No abarca:
- Conductores mayores que 6 AWG, que se rigen por NEC 314,28.
- Cajas para varios dispositivos con barreras internas.
- Cajas que combinan cableado de potencia con cableado de baja tensión, como cable coaxial o de red.
Para el llenado de cajas fuera de estos casos, o para una decisión final sobre el cumplimiento, consulte directamente la tabla 314,16(A) y (B) del NEC, o pregunte a un electricista autorizado.
Preguntas frecuentes
¿Qué se considera un conductor para el llenado de la caja? Cualquier conductor aislado que entre en la caja y se empalme o se conecte a un dispositivo cuenta como un conductor. Por lo general, no se cuenta un puente corto de menos de aproximadamente 6 pulgadas (15 cm) que no salga de la caja.
¿Cada conductor de puesta a tierra añade su propia asignación? No. Todos los conductores de puesta a tierra de una caja comparten una sola asignación, cuyo tamaño se determina según el conductor de puesta a tierra más grande. Solo después del cuarto conductor de puesta a tierra cada conductor adicional añade una pequeña cantidad: una cuarta parte de esa asignación.
¿Si una caja tiene tres abrazaderas para cables, cuentan tres veces? No. Todas las abrazaderas de una caja utilizan en conjunto una sola asignación, cuyo tamaño se determina según el conductor más grande de la caja, independientemente de cuántas abrazaderas haya.
¿Cómo afecta el yugo de un dispositivo al total? Cada yugo de dispositivo, como la pletina de un interruptor o un tomacorriente, añade el doble de la asignación correspondiente al conductor más grande de la caja. Dos yugos añaden esa asignación doble dos veces.
¿Qué ocurre si mi conductor es más grande que 6 AWG? La tabla 314,16(B) del NEC no asigna volúmenes por encima de 6 AWG, y esta calculadora tampoco. Las cajas para conductores más grandes se dimensionan conforme a 314,28 del NEC.
¿Las cajas metálicas y de plástico necesitan volúmenes diferentes? No. Las reglas de volumen son las mismas para ambos materiales. Las cajas metálicas a veces tienen abrazaderas incorporadas, que aun así cuentan para la asignación descrita anteriormente.