Kalkulátor velikosti spojovací skříně pro elektrické instalace

Vypočítejte požadovanou velikost spojovací skříně na základě počtu vodičů, průřezu a vstupů kabeláže podle požadavků Národního elektrického kodexu (NEC) pro bezpečné elektrické instalace.

Kalkulátor velikosti spojovací skříně

Vstupní parametry

Výsledky výpočtu

Požadovaný objem skříně

0 kubické palce

Doporučená velikost skříně

Vizualizace skříně

Informace o výpočtu

Velikost spojovací skříně je založena na požadavcích Národního elektrického kodexu (NEC). Kalkulátor určuje minimální objem skříně potřebný na základě počtu a průřezu vodičů, plus další prostor pro spojení a vstupy pro kabely. Je přidán bezpečnostní faktor 25 %, aby se zajistil dostatečný prostor.

Požadavky na objem vodičů

Průřez vodiče (AWG)Objem na vodič
2 AWG8 kubické palce
4 AWG6 kubické palce
6 AWG5 kubické palce
8 AWG3 kubické palce
10 AWG2.5 kubické palce
12 AWG2.25 kubické palce
14 AWG2 kubické palce
1/0 AWG10 kubické palce
2/0 AWG11 kubické palce
3/0 AWG12 kubické palce
4/0 AWG13 kubické palce
📚

Dokumentace

Kalkulátor velikosti spojovací krabice

Úvod

Kalkulátor velikosti spojovací krabice je nezbytný nástroj pro elektrikáře, dodavatele a nadšence do domácích projektů, kteří potřebují určit vhodnou velikost elektrických spojovacích krabic podle požadavků Národního elektrického kodexu (NEC). Správná velikost spojovací krabice je klíčová pro elektrickou bezpečnost, protože nedostatečně velké krabice mohou vést k přehřívání, obtížnému uspořádání vodičů a potenciálním porušením kodexu. Tento kalkulátor zjednodušuje proces určování minimálního požadovaného objemu krabice na základě počtu a průměru vodičů, vstupů pro trubky a dalších faktorů, které ovlivňují velikost krabice.

Spojovací krabice slouží jako spojovací body v elektrických systémech, kde se nacházejí spojení a připojení vodičů, zatímco poskytují ochranu a přístupnost. NEC stanovuje minimální objemové požadavky pro spojovací krabice, aby zajistil dostatečný prostor pro připojení vodičů, zabránil přehřívání a umožnil budoucí údržbu. Náš kalkulátor automatizuje tyto výpočty, což vám pomůže vybrat správnou velikost krabice pro vaši konkrétní aplikaci.

Jak funguje velikost spojovací krabice

Požadavky NEC na velikost spojovací krabice

Článek 314 Národního elektrického kodexu (NEC) stanovuje specifické požadavky na výpočet minimálního objemu potřebného pro spojovací krabice. Výpočet se zakládá na následujících faktorech:

  1. Počet a průměr vodičů: Každý vodič vstupující do krabice vyžaduje specifický objemový příspěvek na základě jeho průměru (velikost AWG).
  2. Zemní vodiče: Zemní vodiče vyžadují další objem.
  3. Vstupy pro trubky: Každý vstup pro trubku vyžaduje další objem.
  4. Objem zařízení/vybavení: Další prostor je potřebný pro zařízení nebo vybavení umístěné v krabici.
  5. Svorky: Vnitřní svorky pro kabely vyžadují další objem.

Požadavky na objem podle průměru vodiče

NEC stanovuje následující objemové příspěvky na vodič na základě průměru vodiče:

Průměr vodiče (AWG)Objem na vodič (kubické palce)
14 AWG2.0
12 AWG2.25
10 AWG2.5
8 AWG3.0
6 AWG5.0
4 AWG6.0
2 AWG8.0
1/0 AWG10.0
2/0 AWG11.0
3/0 AWG12.0
4/0 AWG13.0

Standardní velikosti spojovacích krabic

Běžné velikosti spojovacích krabic a jejich přibližné objemy zahrnují:

Velikost krabiceObjem (kubické palce)
4×1-1/212.5
4×2-1/818.0
4-11/16×1-1/221.0
4-11/16×2-1/830.3
4×4×1-1/221.0
4×4×2-1/830.3
4×4×3-1/249.5
5×5×2-1/859.0
5×5×2-7/879.5
6×6×3-1/2110.0
8×8×4192.0
10×10×4300.0
12×12×4432.0

Výpočetní vzorec

Základní vzorec pro výpočet minimální požadované velikosti spojovací krabice je:

V=(N×Vw)+Vd+Vc+VsV = (N \times V_w) + V_d + V_c + V_s

Kde:

  • VV = Celkový požadovaný objem krabice (kubické palce)
  • NN = Počet vodičů (včetně zemních vodičů, pokud je to relevantní)
  • VwV_w = Objemový příspěvek na vodič na základě průměru vodiče
  • VdV_d = Objemový příspěvek pro zařízení/vybavení
  • VcV_c = Objemový příspěvek pro vstupy pro trubky
  • VsV_s = Bezpečnostní faktor (typicky 25%)

Náš kalkulátor implementuje tento vzorec s uživatelsky přívětivým rozhraním, které vám umožní rychle určit vhodnou velikost spojovací krabice pro vaši konkrétní aplikaci.

Krok za krokem průvodce používáním kalkulátoru

  1. Zadejte počet vodičů: Zadejte celkový počet vodičů, které vedou proud (nepočítaje zemní vodiče), které budou v spojovací krabici.

  2. Vyberte průměr vodiče: Zvolte vhodnou velikost amerického průměru vodiče (AWG) z rozbalovacího menu. Pokud vaše instalace používá více průměrů vodičů, vyberte nejběžnější průměr nebo vypočítejte zvlášť pro každý průměr.

  3. Zadejte počet vstupů pro trubky: Uveďte, kolik vstupů pro trubky se připojí k spojovací krabici.

  4. Zahrnout zemní vodič (volitelné): Zaškrtněte toto pole, pokud vaše instalace zahrnuje zemní vodič. Kalkulátor automaticky přidá odpovídající objemový příspěvek.

  5. Zobrazte výsledky: Kalkulátor zobrazí:

    • Požadovaný objem krabice v kubických palcích
    • Doporučenou standardní velikost krabice, která splňuje nebo překračuje požadovaný objem
  6. Zkopírujte výsledky: Klikněte na tlačítko "Zkopírovat výsledek", abyste zkopírovali výsledky výpočtu do schránky pro referenci nebo dokumentaci.

Kalkulátor automaticky aplikuje 25% bezpečnostní faktor, aby zajistil dostatečný prostor pro ohyb vodičů a budoucí úpravy.

Příklady použití

Rezidenční elektrické instalace

Ve rezidenčních prostředích se spojovací krabice běžně používají pro:

  • Připojení světelných zařízení: Při připojování stropních nebo nástěnných svítidel k domácímu vedení
  • Přidávání zásuvek: Při rozšiřování obvodů pro přidání nových zásuvek
  • Instalace spínačů: Pro umístění elektrických připojení za světelné spínače
  • Instalace stropních ventilátorů: Při nahrazování světelného zařízení stropním ventilátorem, který vyžaduje další vedení

Příklad: Majitel domu instaluje nové stropní světlo, které vyžaduje připojení 4 vodičů 12 AWG plus zemní vodič, s 2 vstupy pro trubky. Kalkulátor by určil, že krabice 4×2-1/8 (18 kubických palců) by byla dostatečná.

Komerční elektrické projekty

Komerční aplikace často zahrnují složitější scénáře vedení:

  • Systémy osvětlení v kancelářích: Připojení více osvětlenových obvodů s ovládacím vedením
  • Distribuce napájení v datových centrech: Spojovací krabice pro distribuci napájení k serverovým regálům
  • Ovládací systémy HVAC: Uložení připojení pro ovládání teploty
  • Instalace zabezpečovacích systémů: Připojení napájecích a signálních vodičů pro zabezpečovací zařízení

Příklad: Elektrikář instalující osvětlení v kanceláři potřebuje připojit 8 vodičů 10 AWG se zemním vodičem a 3 vstupy pro trubky. Kalkulátor by doporučil krabici 4×4×2-1/8 (30.3 kubických palců).

Průmyslové aplikace

Průmyslová prostředí obvykle vyžadují větší spojovací krabice kvůli:

  • Vyšším průměrům vodičů: Průmyslové zařízení často používá větší průměry vodičů
  • Složitějším obvodům: Více obvodů může být potřeba spojit v jedné krabici
  • Zohlednění drsných prostředí: Další prostor může být potřebný pro utěsněná připojení
  • Ochrana proti vibracím: Další prostor pro zabezpečení vodičů proti vibracím zařízení

Příklad: Průmyslový elektrikář připojující ovládací vedení motoru s 6 vodiči 8 AWG, zemním vodičem a 2 vstupy pro trubky by potřeboval krabici 4×4×3-1/2 (49.5 kubických palců).

Projekty pro kutily

Nadšenci do kutilství mohou mít prospěch z správné velikosti spojovací krabice pro:

  • Elektrické vedení v dílně: Přidání zásuvek nebo osvětlení do domácí dílny
  • Vylepšení elektriky v garáži: Instalace nových obvodů pro elektrické nářadí
  • Venkovní osvětlení: Připojení vodotěsných spojovacích krabic pro osvětlení krajiny
  • Domácí automatizaci: Uložení připojení pro inteligentní domácí vedení

Příklad: Nadšenec do kutilství, který přidává osvětlení do dílny, potřebuje připojit 3 vodiče 14 AWG se zemním vodičem a 1 vstupem pro trubku. Kalkulátor by navrhl krabici 4×1-1/2 (12.5 kubických palců).

Alternativy ke standardním spojovacím krabicím

Zatímco tento kalkulátor se zaměřuje na standardní spojovací krabice, existují alternativy pro specifické aplikace:

  1. Krabice montované na povrch: Používají se, když je přístup k dutinám stěn omezen
  2. Vodotěsné krabice: Požadované pro venkovní instalace
  3. Podlahové krabice: Používají se pro připojení v betonových podlahách
  4. Litinové krabice: Používají se v průmyslových prostředích, kde je důležitá odolnost
  5. Explozi odolné krabice: Požadované v nebezpečných místech s hořlavými plyny nebo prachem

Každá alternativa má své vlastní požadavky na velikost, které jsou často přísnější než standardní spojovací krabice.

Historie požadavků na velikost spojovacích krabic

Evoluce požadavků na velikost spojovacích krabic odráží vývoj standardů elektrické bezpečnosti:

Rané elektrické instalace (konec 1800. let)

V raných dnech elektrických instalací neexistovaly standardizované požadavky na spojovací krabice. Spojení byla často prováděna v dřevěných krabicích nebo dokonce na otevřeném prostranství, což vedlo k mnoha požárům a bezpečnostním rizikům.

První Národní elektrický kodex (1897)

První Národní elektrický kodex byl publikován v roce 1897 a stanovil základní bezpečnostní standardy pro elektrické instalace. Nicméně specifické požadavky na velikost spojovacích krabic byly minimální.

Zavedení objemových požadavků (20. a 30. léta 20. století)

Jak se elektrické systémy stávaly složitějšími, potřeba standardizované velikosti spojovacích krabic se stala zřejmou. Rané objemové požadavky byly jednoduché a primárně se zakládaly na fyzické velikosti elektrických spojení.

Moderní požadavky NEC (50. léta 20. století - současnost)

Moderní přístup k velikosti spojovacích krabic, založený na počtu vodičů, průměru a dalších faktorech, začal nabývat tvaru ve 50. letech 20. století. NEC pokračoval v zdokonalování těchto požadavků s každou revizí kodexu, obvykle každé tři roky.

Nedávné vývoj

Nedávné aktualizace NEC se zabývaly novými výzvami, jako jsou:

  • Požadavky na nízkonapěťové a datové vedení
  • Umožnění pro technologii inteligentních domů
  • Zlepšená bezpečnostní opatření pro aplikace s vysokým výkonem
  • Požadavky na přístupnost pro údržbu a inspekci

Dnešní požadavky na velikost spojovacích krabic představují desetiletí zkušeností v oblasti bezpečnosti a jsou navrženy tak, aby zabránily elektrickým nebezpečím a zajistily spolehlivost systému.

Často kladené otázky

Co je spojovací krabice?

Spojovací krabice je uzávěr, který obsahuje elektrická spojení, chrání spojené vodiče před poškozením, vlhkostí a náhodným kontaktem. Spojovací krabice poskytují bezpečné a přístupné místo pro připojení elektrických vodičů a jsou vyžadovány elektrickými kodexy pro většinu elektrických spojení.

Proč je důležitá správná velikost spojovací krabice?

Správná velikost spojovací krabice je kritická z několika důvodů:

  • Bezpečnost: Zabraňuje přehřívání v důsledku přeplněných vodičů
  • Soulad s kodexem: Splňuje požadavky NEC pro elektrické instalace
  • Snadnost instalace: Poskytuje dostatečný prostor pro ohyb a připojení vodičů
  • Budoucí údržba: Umožňuje přístup k opravám nebo úpravám
  • Ochrana vodičů: Zabraňuje poškození izolace vodičů v důsledku stísněných podmínek

Mohu použít větší spojovací krabici, než je požadováno?

Ano, vždy můžete použít větší spojovací krabici, než je minimální požadovaná velikost. Ve skutečnosti se často doporučuje zvolit krabici o něco větší, než je minimální požadavek, aby se usnadnila instalace a budoucí úpravy. Nicméně mohou existovat prostorové omezení nebo estetické úvahy, které činí použití minimální přijatelné velikosti výhodnější v některých situacích.

Co se stane, pokud použiji nedostatečně velkou spojovací krabici?

Použití nedostatečně velké spojovací krabice může vést k několika problémům:

  • Porušení kodexu: Instalace může selhat při inspekci
  • Přehřívání: Přeplněné vodiče mohou generovat nadměrné teplo
  • Poškozená izolace: Těsné ohyby mohou poškodit izolaci vodičů
  • Obtížná instalace: Nedostatek prostoru pro správná připojení
  • Bezpečnostní rizika: Zvýšené riziko zkratu a požárů

Jak vypočítám objem pro smíšené průměry vodičů?

Při práci se smíšenými průměry vodičů byste měli vypočítat objemové požadavky pro každý průměr zvlášť:

  1. Spočítejte počet vodičů každého průměru
  2. Vynásobte objemovým požadavkem pro daný průměr
  3. Sečtěte objemy pro všechny průměry vodičů
  4. Přidejte další objem pro zemní vodiče, vstupy pro trubky atd.
  5. Aplikujte bezpečnostní faktor

Náš kalkulátor je navržen pro situace, kdy jsou všechny vodiče stejného průměru. Pro instalace s různými průměry vodičů může být nutné provést více výpočtů nebo použít největší průměr pro konzervativní odhad.

Musím zahrnout nízkonapěťové vodiče do výpočtu?

Podle NEC by neměly být nízkonapěťové vodiče (např. vodiče zvonku, termostaty nebo datové kabely) vedeny ve stejné spojovací krabici jako vodiče s vysokým napětím, pokud nejsou odděleny bariérou. Pokud máte krabici specificky pro nízkonapěťové vedení, mohou platit jiné pravidla pro velikost na základě konkrétní aplikace a místních kodexů.

Jak ovlivňuje tvar krabice výpočet?

Tvar spojovací krabice (čtvercový, obdélníkový, osmiúhelníkový atd.) přímo neovlivňuje výpočet objemu. Důležité je celkové vnitřní objem v kubických palcích. Nicméně různé tvary mohou být vhodnější pro specifické aplikace:

  • Čtvercové krabice: Dobré pro více vstupů pro trubky
  • Obdélníkové krabice: Často používané pro spínače a zásuvky
  • Osmiúhelníkové krabice: Běžně používané pro světelné zařízení
  • Hluboké krabice: Poskytují extra prostor pro větší průměry vodičů

Jsou požadavky na spojovací krabice v jiných zemích odlišné?

Ano, požadavky na spojovací krabice se liší podle země. Zatímco principy poskytování dostatečného prostoru pro připojení vodičů jsou univerzální, specifické požadavky se liší:

  • Kanada: Kanadský elektrický kodex (CEC) má podobné, ale neidentické požadavky jako NEC
  • Velká Británie: Britské normy (BS 7671) stanovují různé požadavky na spojovací krabice
  • Austrálie/Nová Zéland: AS/NZS 3000 má své vlastní specifikace
  • Evropská unie: Normy IEC poskytují pokyny, které dodržuje mnoho zemí EU

Tento kalkulátor je založen na požadavcích NEC používaných ve Spojených státech.

Jak často se mění požadavky na velikost spojovacích krabic?

Národní elektrický kodex se aktualizuje každé tři roky a požadavky na velikost spojovacích krabic se mohou s každou revizí měnit. Nicméně zásadní změny požadavků na velikost krabic jsou relativně vzácné. Vždy je nejlepší konzultovat nejnovější verzi NEC nebo místní elektrický kodex pro nejaktuálnější požadavky.

Mohu si spojovací krabici nainstalovat sám, nebo potřebuji elektrikáře?

V mnoha jurisdikcích mají majitelé domů zákonnou povinnost provádět elektrické práce ve svých vlastních domovech, včetně instalace spojovacích krabic. Tato práce obvykle vyžaduje povolení a inspekci. Vzhledem k bezpečnostním obavám a složitosti elektrických kodexů se doporučuje najmout licencovaného elektrikáře, pokud nemáte významné zkušenosti s elektrickými instalacemi. Nesprávná instalace může vést k požárním rizikům, porušením kodexu a problémům s pojištěním.

Technická implementace

Zde jsou příklady kódu, které ukazují, jak vypočítat velikost spojovací krabice v různých programovacích jazycích:

1function calculateJunctionBoxSize(wireCount, wireGauge, conduitCount, includeGroundWire) {
2  // Objemové požadavky na vodiče v kubických palcích
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  // Standardní velikosti krabic a jejich objemy
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  // Ověřte, zda je průměr vodiče platný
35  if (!wireVolumes[wireGauge]) {
36    throw new Error(`Neplatný průměr vodiče: ${wireGauge}`);
37  }
38  
39  // Vypočítejte celkový počet vodičů včetně zemního
40  const totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
41  
42  // Vypočítejte požadovaný objem
43  let requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes[wireGauge];
44  
45  // Přidejte objem pro zařízení/vybavení
46  requiredVolume += wireVolumes[wireGauge];
47  
48  // Přidejte objem pro vstupy pro trubky
49  requiredVolume += conduitCount * wireVolumes[wireGauge];
50  
51  // Přidejte 25% bezpečnostní faktor
52  requiredVolume *= 1.25;
53  
54  // Zaokrouhlete na nejbližší kubický palec
55  requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
56  
57  // Najděte vhodnou velikost krabice
58  let recommendedBox = "Potřebná vlastní velikost";
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// Příklad použití
75const result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
76console.log(`Požadovaný objem: ${result.requiredVolume} kubických palců`);
77console.log(`Doporučená velikost krabice: ${result.recommendedBox}`);
78

Odkazy

  1. Národní asociace protipožární ochrany. (2023). NFPA 70: Národní elektrický kodex. Quincy, MA: NFPA.

  2. Holt, M. (2020). Ilustrovaný průvodce Národním elektrickým kodexem. Cengage Learning.

  3. Hartwell, F. P., & McPartland, J. F. (2017). Příručka Národního elektrického kodexu McGraw-Hill. McGraw-Hill Education.

  4. Stallcup, J. (2020). Stallcupova kniha o elektrickém návrhu. Jones & Bartlett Learning.

  5. Mezinárodní asociace elektrických inspektorů. (2019). Kniha Soares o uzemnění a propojení. IAEI.

  6. Miller, C. R. (2021). Příručka pro přípravu na zkoušky elektrikářů. American Technical Publishers.

  7. Traister, J. E., & Stauffer, H. B. (2019). Příručka elektrických návrhových detailů. McGraw-Hill Education.

  8. Underwriters Laboratories. (2022). Standardy UL pro spojovací krabice a skříně. UL LLC.

  9. Časopis Electrical Contractor. (2023). "Porozumění výpočtům objemu krabic." Získáno z https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing

  10. Mezinárodní elektrotechnická komise. (2021). IEC 60670: Krabice a skříně pro elektrické příslušenství pro domácí a podobné pevné elektrické instalace. IEC.

Závěr

Správná velikost spojovací krabice je klíčovým aspektem elektrické bezpečnosti a souladu s kodexem. Kalkulátor velikosti spojovací krabice zjednodušuje tento proces, pomáhá vám určit vhodnou velikost krabice na základě vašich konkrétních požadavků. Dodržováním pokynů NEC a používáním tohoto kalkulátoru můžete zajistit, že vaše elektrické instalace jsou bezpečné, v souladu s předpisy a správně navrženy jak pro současné potřeby, tak pro budoucí úpravy.

Pamatujte, že ačkoli tento kalkulátor poskytuje přesné doporučení na základě požadavků NEC, místní kodexy mohou mít další nebo odlišné požadavky. Vždy se poraďte s licencovaným elektrikářem nebo místním stavebním úřadem, pokud si nejste jisti konkrétními požadavky ve vaší oblasti.

Vyzkoušejte náš kalkulátor velikosti spojovací krabice ještě dnes, abyste zajistili, že vaše elektrické instalace splňují požadavky kodexu a bezpečnostní standardy!