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 establece una asignación de volumen, en pulgadas cúbicas, para cada calibre de cable (American Wire Gauge, o AWG). La tabla abarca desde 18 AWG hasta 6 AWG. Los conductores mayores no se dimensionan de este modo; otra parte del código, NEC 314,28, regula las cajas de paso y de empalme para cable más grueso.
| Tamaño del cable (AWG) | Asignación 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 con corriente que entra en la caja y se empalma o se conecta recibe una asignación, según su propio calibre. Un cable que empieza y termina dentro de la caja, como un latiguillo, no se cuenta.
- Conductores de puesta a tierra. Todos los cables de tierra desnudos o verdes de la caja comparten una única asignación, basada en el cable de tierra de mayor calibre presente. Si hay más de cuatro cables de tierra, cada uno a partir del quinto añade una cuarta parte de esa asignación, una regla incorporada en el NEC de 2020.
- Abrazaderas de cable. Todas las abrazaderas internas de cable de la caja comparten una sola asignación, dimensionada según el conductor más grueso de la caja. Esto es así sea cual sea el número de abrazaderas.
- Yugos de dispositivos. Cada yugo de dispositivo, la pletina metálica en la que se monta un interruptor o una toma de corriente, añade una asignación doble. El NEC la dimensiona según el conductor más grueso conectado a ese dispositivo. La calculadora usa el conductor más grueso de toda la caja, lo que da el mismo resultado o uno ligeramente mayor.
Expresado como fórmula:
Volumen requerido = (asignaciones de los conductores) + (una asignación de puesta a tierra) + (una asignación de abrazaderas, si hay abrazaderas) + (asignaciones de los yugos)
Ejemplo
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 asignación de 2,25 pulgadas cúbicas (36,9 cm³). Ese valor se utiliza a continuación para la abrazadera y el yugo.
Asignación 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.
Asignación de la abrazadera: una asignación 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 cuenta como conductor en el cálculo del llenado de la caja? Cualquier cable aislado que entra en la caja y se empalma o se conecta a un dispositivo cuenta como un conductor. Un cable que atraviesa la caja de lado a lado también cuenta una vez. Un latiguillo o un puente que empieza y termina dentro de la caja, sin que ninguna parte salga de ella, no se cuenta, sea cual sea su longitud.
¿Cada cable de tierra añade su propia asignación? No. Hasta cuatro conductores de puesta a tierra comparten una asignación, dimensionada según el cable de tierra más grueso. Cada cable de tierra a partir del quinto añade una cantidad pequeña, 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 un yugo de dispositivo al total? Cada yugo de dispositivo, como la pletina de un interruptor o de una toma de corriente, añade el doble de la asignación del conductor más grueso. La calculadora usa el conductor más grueso 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.
Referencias
- ABB Thomas & Betts (reproducción de NFPA 70, National Electrical Code). Steel City metallic boxes: NEC 314.16 and Table 314.16(B). Reproducción de NEC 314,16 (PDF) — asignaciones de la tabla 314,16(B) (de 18 AWG, 1,50 pulgadas cúbicas, a 6 AWG, 5,00 pulgadas cúbicas), una asignación para todas las abrazaderas y conductores sin contar que nunca salen de la caja.
- EC&M. Code Quiz: Box Volume Calculations and EGCs. Cuestionario de código de EC&M — el NEC de 2020 añade un cuarto de asignación por cada conductor de puesta a tierra a partir del quinto.