ジャンクションボックスサイズ計算ツール | NEC ボックス充填計算ツール

ジャンクションボックス容量計算機とは

ジャンクションボックス容量計算機は、米国電気工事規程（NEC）の容積規則に基づき、指定された電線一式を法令に適合した状態で収容できる最小の電気ボックスを求めます。ジャンクションボックスは、電線の接続部を損傷や火災から保護する金属製またはプラスチック製の容器です。NEC（NFPA 70とも呼ばれます）は、電線を安全に曲げ、接続し、放熱できるよう、ボックスの最小容積を定めています。

ジャンクションボックスのサイズ計算方法（NECボックス充填公式）

NEC Article 314、特に表314.16(B)では、電線のサイズに応じて各電線に割り当てる容積を定めています。すべての導体についてその割当量を合計し、さらに接地導体と取り付け機器の割当量を加えます。その合計が、立方インチ単位でのボックスの最小容積です。

この計算機では、次の公式を使用します。

V = (N × Vw) + Vg + Vd

• Nは、入力された通電導体の本数です。
• Vwは、American Wire Gauge（AWG）で表した電線サイズに基づく、電線一本あたりの容積割当量です（下表を参照）。
• Vgは、接地導体が含まれる場合に加える1つ分の割当量で、Vwと同じ値を使用します。ボックス内の接地導体は、本数にかかわらず、まとめて1つ分の割当量として数えます。
• Vdは、電線が1本以上入力されている場合に加える2つ分の割当量です。NEC 314.16(B)(4)では、ボックスに取り付けるスイッチやコンセントなどの機器1台につき、2つ分の割当量を要求しています。この計算機では、機器が1台取り付けられているものと常に仮定します。機器を取り付けず、電線の接続だけを収容するボックスでは、実際の規程上の最小値は計算機の表示値より小さくなります。

NECのこの公式には安全余裕が組み込まれておらず、この計算機にもありません。結果は、余裕を加えた推奨サイズではなく、法令上の正確な最小値です。作業スペースを確保するため、最小サイズより1段階大きいボックスを選ぶ電気工事士も多くいますが、その選択は計算には含まれません。

NEC 314.16(B)では、電線管やケーブルの引込口に容積を加算しません。電線管路やケーブルを所定の位置に固定するロックナット、ブッシング、コネクタも、ボックス充填量には算入しません。この計算機では、ボックス図を描くために電線管の引込口数を入力しますが、その数によって必要容積が変わることはありません。

この計算機では、ボックス内部のケーブルクランプについても容積を加算しません。クランプを内蔵したボックスもあるため、そのようなボックスでは、メーカーがクランプ分をすでに考慮している可能性があることから、内部に刻印された容積を確認してください。

サイズ別のNEC電線容積割当量

電線1本あたりの容積割当量は、電線サイズによって異なります。太い電線、つまりAWG番号が小さい電線ほど、損傷なく曲げるために広いスペースが必要です。

この計算機の対象範囲は18 AWGから6 AWGまでです。4 AWG以上の導体は、立方インチによるボックス充填量ではサイズを決めません。NEC 314.28では、これらの太い電線のボックスを電線管路の直径で決めます。直線引込みでは最大の電線管路の呼び径の8倍以上、アングル引込みまたはU字引込みでは6倍以上のボックスが必要です。この計算は本ツールの対象外です。

標準ジャンクションボックスサイズ

必要容積を計算した後、計算機は、刻印された容積がその値以上となるリスト内で最小のボックスを選びます。下記のボックスだけを調べ、補間や推測は行いません。

同じ正面寸法と深さのボックスでは、丸形または八角形のものは、曲面または斜めの壁が内部をより多く占めるため、正方形のボックスより収容できる量が少なくなります。必要容積が42.0立方インチ (688 cm³)を超える場合、リスト内に十分な大きさのボックスがないため、計算機は特注サイズが必要だと報告します。

計算例

ボックスに12 AWGの電線4本、接地線1本、電線管の引込口1つがあるものとします（計算機の初期値）。

1. 12 AWGの電線一本あたりの容積割当量は2.25 in³ (36.9 cm³)です。
2. 電線4本：4 × 2.25 = 9.00 in³ (147 cm³)。
3. 接地線について1つ分の割当量を加算：9.00 + 2.25 = 11.25 in³ (184 cm³)。
4. 取り付け機器について2つ分の割当量を加算：11.25 + (2 × 2.25) = 15.75 in³ (258 cm³)。
5. 電線管の引込口による加算はありません。

必要容積は15.75立方インチ (258 cm³)です。少なくともその容積を収容できるリスト内で最小のボックスは、4 × 1-1/4の正方形ボックスで、容積は18.0立方インチ (295 cm³)です。

この計算機の対象外

• NECが立方インチではなく電線管路の直径でサイズを決める、4 AWG以上の電線。
• 取り付け機器が2台以上あるボックス。この計算機の加算分に加え、機器が1台増えるごとに2つ分の容積割当量が必要です。
• 1つのボックス内で電線サイズが混在する場合。最も太い電線サイズを入力してすべての電線を数えるか、サイズごとに計算して容積を合計してください。
• ボックスによって必要となる内部ケーブルクランプや仕切り。
• 米国以外の配線規程。カナダ、英国、オーストラリアなどでは異なる規格を使用しています。

よくある質問

接続箱とは何ですか？

ジャンクションボックスは、電線の接続部を収容する容器です。接続部を損傷、湿気、偶発的な接触から保護し、将来の作業時に手が届く状態に保ちます。

計算機はなぜ安全係数を加算しないのですか？

NECのボックス充填量は、余裕を組み込んだ目標値ではなく、正確な最小値として定義されています。計算機はその最小値を表示します。作業スペースを確保するため、1段階大きいボックスを設置する電気工事士も多くいますが、その判断は施工者に委ねられます。

電線管の引込口によって必要なボックスサイズは変わりますか？

いいえ。NEC 314.16(B)では、電線管路やケーブルの継手に容積を割り当てていないため、電線管の引込口数によって、この計算機での必要容積が変わることはありません。

スイッチやコンセントが複数ある場合はどうなりますか？

機器が1台増えるごとに、使用されている中で最も太い電線サイズを基準として、2つ分の容積割当量が追加されます。この計算機は機器がちょうど1台であると仮定しているため、機器が2台あるボックスには、計算機の表示値より大きな容積が必要です。

1つのボックス内にサイズの異なる電線が2種類ある場合はどうなりますか？

サイズごとに容積を計算して結果を加算するか、すべての電線を最も太いサイズとして1回計算機にかけてください。後者は安全側の方法であり、小さすぎるボックスが選ばれることはありませんが、必要以上に少し大きいボックスが推奨される場合があります。

計算機が推奨するより大きいボックスを使用できますか？

はい。NECが定めるのは最小値であり、最大値ではありません。より大きなボックスは常に使用でき、配線の施工や検査が容易になることもよくあります。