电气安装的接线盒尺寸计算器
根据电线数量、线规和导管入口计算所需的接线盒尺寸，符合国家电气规范（NEC）对安全电气安装的要求。
接线盒尺寸计算器
输入参数
计算结果
所需盒体体积
推荐盒体尺寸
盒体可视化
计算信息
接线盒尺寸根据国家电气规范 (NEC) 的要求进行计算。计算器根据电线的数量和规格确定所需的最小盒体体积，并为连接和导管入口留出额外空间。为了确保足够的空间，增加了25%的安全系数。
电线体积要求
| 电线规格 (AWG) | 每根电线的体积 |
|---|---|
| 2 AWG | 8 立方英寸 |
| 4 AWG | 6 立方英寸 |
| 6 AWG | 5 立方英寸 |
| 8 AWG | 3 立方英寸 |
| 10 AWG | 2.5 立方英寸 |
| 12 AWG | 2.25 立方英寸 |
| 14 AWG | 2 立方英寸 |
| 1/0 AWG | 10 立方英寸 |
| 2/0 AWG | 11 立方英寸 |
| 3/0 AWG | 12 立方英寸 |
| 4/0 AWG | 13 立方英寸 |
文档
接线盒尺寸计算器
介绍
接线盒尺寸计算器是电工、承包商和DIY爱好者的重要工具，帮助他们根据国家电气规范（NEC）要求确定适当的电气接线盒尺寸。正确的接线盒尺寸对电气安全至关重要，因为尺寸不足的盒子可能导致过热、难以管理电线和潜在的违规行为。该计算器简化了根据导线数量和规格、导管入口以及其他影响盒子尺寸的因素来确定所需最小盒子体积的过程。
接线盒在电气系统中作为连接点，容纳电线接头和连接，同时提供保护和可访问性。NEC规定了接线盒的最小体积要求，以确保有足够的空间用于电线连接，防止过热，并允许未来的维护。我们的计算器自动化这些计算，帮助您为特定应用选择正确的盒子尺寸。
接线盒尺寸的工作原理
NEC接线盒尺寸要求
国家电气规范（NEC）第314条建立了计算接线盒所需最小体积的具体要求。计算基于以下因素：
- 导线数量和规格：每根进入盒子的导线根据其规格（AWG尺寸）需要特定的体积允许。
- 接地导线：接地导线需要额外的体积。
- 导管入口：每个导管入口需要额外的体积。
- 设备/设备填充：盒子内安装的设备或设备需要额外的空间。
- 夹具：内部电缆夹需要额外的体积。
按导线规格的体积要求
NEC规定了根据导线规格每根导线的体积允许如下：
| 导线规格 (AWG) | 每根导线体积 (立方英寸) |
|---|---|
| 14 AWG | 2.0 |
| 12 AWG | 2.25 |
| 10 AWG | 2.5 |
| 8 AWG | 3.0 |
| 6 AWG | 5.0 |
| 4 AWG | 6.0 |
| 2 AWG | 8.0 |
| 1/0 AWG | 10.0 |
| 2/0 AWG | 11.0 |
| 3/0 AWG | 12.0 |
| 4/0 AWG | 13.0 |
标准接线盒尺寸
常见接线盒尺寸及其近似体积包括：
| 盒子尺寸 | 体积 (立方英寸) |
|---|---|
| 4×1-1/2 | 12.5 |
| 4×2-1/8 | 18.0 |
| 4-11/16×1-1/2 | 21.0 |
| 4-11/16×2-1/8 | 30.3 |
| 4×4×1-1/2 | 21.0 |
| 4×4×2-1/8 | 30.3 |
| 4×4×3-1/2 | 49.5 |
| 5×5×2-1/8 | 59.0 |
| 5×5×2-7/8 | 79.5 |
| 6×6×3-1/2 | 110.0 |
| 8×8×4 | 192.0 |
| 10×10×4 | 300.0 |
| 12×12×4 | 432.0 |
计算公式
计算所需接线盒最小体积的基本公式为：
其中：
- = 所需总盒子体积（立方英寸）
- = 导线数量（包括接地导线，如果适用）
- = 根据导线规格的每根导线体积允许
- = 设备/设备的体积允许
- = 导管入口的体积允许
- = 安全系数（通常为25%）
我们的计算器通过用户友好的界面实现此公式，使您能够快速确定适合您特定应用的接线盒尺寸。
使用计算器的逐步指南
-
输入导线数量：输入将放入接线盒中的电流导体的总数（不包括接地导线）。
-
选择导线规格：从下拉菜单中选择适当的美国导线规格（AWG）尺寸。如果您的安装使用多个导线规格，请选择最常见的规格或分别计算每种规格。
-
输入导管入口数量：指定将连接到接线盒的导管入口数量。
-
包括接地导线（可选）：如果您的安装包括接地导线，请勾选此框。计算器将自动添加适当的体积允许。
-
查看结果：计算器将显示：
- 所需盒子体积（立方英寸）
- 满足或超过所需体积的推荐标准盒子尺寸
-
复制结果：单击“复制结果”按钮，将计算结果复制到剪贴板以供参考或文档使用。
计算器自动应用25%的安全系数，以确保有足够的空间用于电线弯曲和未来的修改。
用例
住宅电气安装
在住宅环境中，接线盒通常用于：
- 灯具连接：将天花板或墙壁灯具连接到家庭电线时
- 插座添加：在电路上延伸以添加新插座
- 开关安装：在灯开关后面容纳接线连接
- 吊灯安装：将灯具更换为需要额外接线的吊灯
示例：一位业主正在安装新的天花灯，需要连接4根12规格的导线和一根接地导线，以及2个导管入口。计算器将确定4×2-1/8的盒子（18立方英寸）足够。
商业电气项目
商业应用通常涉及更复杂的接线场景：
- 办公室照明系统：连接多个照明电路和控制接线
- 数据中心电力分配：为服务器机架提供电力分配的接线盒
- HVAC控制系统：容纳温控接线的连接
- 安全系统安装：连接安全设备的电源和信号导线
示例：一名电工在安装办公室照明时需要连接8根10规格的导线和一根接地导线以及3个导管入口。计算器将推荐一个4×4×2-1/8的盒子（30.3立方英寸）。
工业应用
工业环境通常需要更大的接线盒，因为：
- 更高规格的接线：工业设备通常使用更大规格的导线
- 更复杂的电路：多个电路可能需要在一个盒子中连接
- 恶劣环境考虑：可能需要额外的空间用于密封连接
- 振动保护：额外的空间用于固定导线以防设备振动
示例：一名工业电工正在连接电机控制接线，使用6根8规格的导线、接地导线和2个导管入口，将需要一个4×4×3-1/2的盒子（49.5立方英寸）。
DIY电气项目
DIY爱好者可以通过正确的接线盒尺寸受益于：
- 车间接线：为家庭车间添加插座或照明
- 车库电气升级：为电动工具安装新电路
- 户外照明：连接用于景观照明的防水接线盒
- 家居自动化：容纳智能家居接线的连接
示例：一位DIY爱好者在添加车间照明时需要连接3根14规格的导线和一根接地导线以及1个导管入口。计算器将建议一个4×1-1/2的盒子（12.5立方英寸）。
标准接线盒的替代品
虽然本计算器专注于标准接线盒，但还有一些特定应用的替代品：
- 表面安装盒：在墙体腔体访问有限时使用
- 防水盒：户外安装所需
- 地面盒：用于混凝土地面中的连接
- 铸造盒：在工业环境中用于耐用性至关重要
- 防爆盒：在含有易燃气体或粉尘的危险场所所需
每种替代品都有其自身的尺寸要求，通常比标准接线盒更严格。
接线盒尺寸要求的历史
接线盒尺寸要求的演变反映了电气安全标准的发展：
早期电气安装（19世纪末）
在电气安装的早期阶段，没有标准化的接线盒要求。连接通常在木盒中或甚至暴露的情况下进行，导致许多火灾和安全隐患。
第一个国家电气规范（1897年）
第一个国家电气规范于1897年发布，建立了电气安装的基本安全标准。然而，接线盒尺寸的具体要求很少。
体积要求的引入（1920年代-1930年代）
随着电气系统变得更加复杂，标准化接线盒尺寸的需求变得明显。早期的体积要求简单，主要基于导线连接的物理大小。
现代NEC要求（1950年代-现在）
现代接线盒尺寸的方法，基于导线数量、规格和其他因素，开始在1950年代形成。NEC在每次代码修订中不断完善这些要求，通常每三年修订一次。
最近的发展
最近的NEC更新解决了新的挑战，例如：
- 低电压和数据接线的要求
- 对智能家居技术的适应
- 对高功率应用的增强安全措施
- 维护和检查的可访问性要求
今天的接线盒尺寸要求代表了数十年的安全经验，旨在防止电气隐患，同时确保系统的可靠性。
常见问题解答
什么是接线盒？
接线盒是一个外壳，容纳电气连接，保护电线接头免受损坏、潮湿和意外接触。接线盒为连接电线提供一个安全、可访问的位置，并且根据电气规范的要求，几乎所有电线连接都需要使用接线盒。
为什么正确的接线盒尺寸重要？
正确的接线盒尺寸对几个原因至关重要：
- 安全性：防止因导线拥挤而导致的过热
- 合规性：符合电气安装的NEC要求
- 安装便利性：提供足够的空间用于电线弯曲和连接
- 未来维护：允许进行维修或修改的访问
- 导线保护：防止因拥挤条件导致的电线绝缘损坏
我可以使用比所需更大的接线盒吗？
是的，您可以使用比最小要求尺寸更大的接线盒。事实上，通常建议选择稍大于最小要求的盒子，以便于安装和未来的修改。然而，在某些情况下，可能会有空间限制或美学考虑，使得使用最小可接受尺寸更为可取。
如果我使用尺寸不足的接线盒会发生什么？
使用尺寸不足的接线盒可能导致以下几个问题：
- 违规：安装可能不通过检查
- 过热：拥挤的导线可能产生过多热量
- 绝缘损坏：紧密弯曲可能损坏电线绝缘
- 安装困难：没有足够的空间进行正确连接
- 安全隐患：短路和火灾的风险增加
如何计算混合导线规格的盒子填充？
在处理混合导线规格时，您应分别计算每种规格的体积要求：
- 计算每种规格的导线数量
- 乘以该规格的体积要求
- 将所有导线规格的体积相加
- 添加接地导线、导管入口等的额外体积
- 应用安全系数
我们的计算器旨在处理所有导线规格相同的情况。对于混合规格的安装，您可能需要进行多次计算或使用最大规格进行保守估计。
我需要在计算中包括低电压导线吗？
根据NEC，低电压接线（如门铃线、温控器或数据电缆）不得与高电压接线一起放入同一个接线盒，除非有隔离屏障。如果您有专门用于低电压接线的盒子，可能会有不同的尺寸规则适用于特定应用和当地规范。
不同盒子形状如何影响计算？
接线盒的形状（方形、矩形、八角形等）不会直接影响体积计算。重要的是总内部体积（立方英寸）。然而，不同形状可能更适合特定应用：
- 方形盒：适合多个导管入口
- 矩形盒：通常用于开关和插座
- 八角盒：常用于灯具
- 深盒：为更大规格的导线提供额外空间
其他国家的接线盒要求是否不同？
是的，接线盒要求因国家而异。虽然提供足够的电线连接空间的原则是普遍的，但具体要求有所不同：
- 加拿大：加拿大电气规范（CEC）与NEC有相似但不完全相同的要求
- 英国：英国标准（BS 7671）规定了不同的接线盒要求
- 澳大利亚/新西兰：AS/NZS 3000有其特定的规格
- 欧盟：IEC标准提供了许多欧盟国家遵循的指南
本计算器基于美国使用的NEC要求。
接线盒尺寸要求多久更改一次？
国家电气规范每三年更新一次，接线盒尺寸要求可能会随着每次修订而变化。然而，接线盒尺寸要求的重大变化相对较少。始终最好咨询最新版本的NEC或当地电气规范，以获取最新要求。
我可以自己安装接线盒，还是需要电工？
在许多司法管辖区，房主被法律允许在自己家中进行电气工作，包括安装接线盒。然而，这项工作通常需要许可证和检查。由于安全隐患和电气规范的复杂性，建议雇用持牌电工，除非您在电气安装方面有显著经验。不当安装可能导致火灾隐患、违规和保险问题。
技术实施
以下是不同编程语言中计算接线盒尺寸的代码示例：
1function calculateJunctionBoxSize(wireCount, wireGauge, conduitCount, includeGroundWire) {
2 // Wire volume requirements in cubic inches
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 // Standard box sizes and volumes
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 // Check if wire gauge is valid
35 if (!wireVolumes[wireGauge]) {
36 throw new Error(`Invalid wire gauge: ${wireGauge}`);
37 }
38
39 // Calculate total wire count including ground
40 const totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
41
42 // Calculate required volume
43 let requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes[wireGauge];
44
45 // Add volume for device/equipment
46 requiredVolume += wireVolumes[wireGauge];
47
48 // Add volume for conduit entries
49 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes[wireGauge];
50
51 // Add 25% safety factor
52 requiredVolume *= 1.25;
53
54 // Round up to nearest cubic inch
55 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
56
57 // Find appropriate box size
58 let recommendedBox = "Custom size needed";
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// Example usage
75const result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
76console.log(`Required volume: ${result.requiredVolume} cubic inches`);
77console.log(`Recommended box size: ${result.recommendedBox}`);
781def calculate_junction_box_size(wire_count, wire_gauge, conduit_count, include_ground_wire):
2 # Wire volume requirements in cubic inches
3 wire_volumes = {
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 # Standard box sizes and volumes
18 standard_boxes = {
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 # Check if wire gauge is valid
35 if wire_gauge not in wire_volumes:
36 raise ValueError(f"Invalid wire gauge: {wire_gauge}")
37
38 # Calculate total wire count including ground
39 total_wire_count = wire_count + 1 if include_ground_wire else wire_count
40
41 # Calculate required volume
42 required_volume = total_wire_count * wire_volumes[wire_gauge]
43
44 # Add volume for device/equipment
45 required_volume += wire_volumes[wire_gauge]
46
47 # Add volume for conduit entries
48 required_volume += conduit_count * wire_volumes[wire_gauge]
49
50 # Add 25% safety factor
51 required_volume *= 1.25
52
53 # Round up to nearest cubic inch
54 required_volume = math.ceil(required_volume)
55
56 # Find appropriate box size
57 recommended_box = "Custom size needed"
58 smallest_sufficient_volume = float('inf')
59
60 for box_size, volume in standard_boxes.items():
61 if volume >= required_volume and volume < smallest_sufficient_volume:
62 recommended_box = box_size
63 smallest_sufficient_volume = volume
64
65 return {
66 "required_volume": required_volume,
67 "recommended_box": recommended_box
68 }
69
70# Example usage
71import math
72result = calculate_junction_box_size(6, "12", 2, True)
73print(f"Required volume: {result['required_volume']} cubic inches")
74print(f"Recommended box size: {result['recommended_box']}")
751import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3
4public class JunctionBoxCalculator {
5 // Wire volume requirements in cubic inches
6 private static final Map<String, Double> wireVolumes = new HashMap<>();
7 // Standard box sizes and volumes
8 private static final Map<String, Double> standardBoxes = new HashMap<>();
9
10 static {
11 // Initialize wire volumes
12 wireVolumes.put("14", 2.0);
13 wireVolumes.put("12", 2.25);
14 wireVolumes.put("10", 2.5);
15 wireVolumes.put("8", 3.0);
16 wireVolumes.put("6", 5.0);
17 wireVolumes.put("4", 6.0);
18 wireVolumes.put("2", 8.0);
19 wireVolumes.put("1/0", 10.0);
20 wireVolumes.put("2/0", 11.0);
21 wireVolumes.put("3/0", 12.0);
22 wireVolumes.put("4/0", 13.0);
23
24 // Initialize standard box sizes
25 standardBoxes.put("4×1-1/2", 12.5);
26 standardBoxes.put("4×2-1/8", 18.0);
27 standardBoxes.put("4-11/16×1-1/2", 21.0);
28 standardBoxes.put("4-11/16×2-1/8", 30.3);
29 standardBoxes.put("4×4×1-1/2", 21.0);
30 standardBoxes.put("4×4×2-1/8", 30.3);
31 standardBoxes.put("4×4×3-1/2", 49.5);
32 standardBoxes.put("5×5×2-1/8", 59.0);
33 standardBoxes.put("5×5×2-7/8", 79.5);
34 standardBoxes.put("6×6×3-1/2", 110.0);
35 standardBoxes.put("8×8×4", 192.0);
36 standardBoxes.put("10×10×4", 300.0);
37 standardBoxes.put("12×12×4", 432.0);
38 }
39
40 public static class BoxSizeResult {
41 private final double requiredVolume;
42 private final String recommendedBox;
43
44 public BoxSizeResult(double requiredVolume, String recommendedBox) {
45 this.requiredVolume = requiredVolume;
46 this.recommendedBox = recommendedBox;
47 }
48
49 public double getRequiredVolume() {
50 return requiredVolume;
51 }
52
53 public String getRecommendedBox() {
54 return recommendedBox;
55 }
56 }
57
58 public static BoxSizeResult calculateJunctionBoxSize(
59 int wireCount, String wireGauge, int conduitCount, boolean includeGroundWire) {
60
61 // Check if wire gauge is valid
62 if (!wireVolumes.containsKey(wireGauge)) {
63 throw new IllegalArgumentException("Invalid wire gauge: " + wireGauge);
64 }
65
66 // Calculate total wire count including ground
67 int totalWireCount = includeGroundWire ? wireCount + 1 : wireCount;
68
69 // Calculate required volume
70 double requiredVolume = totalWireCount * wireVolumes.get(wireGauge);
71
72 // Add volume for device/equipment
73 requiredVolume += wireVolumes.get(wireGauge);
74
75 // Add volume for conduit entries
76 requiredVolume += conduitCount * wireVolumes.get(wireGauge);
77
78 // Add 25% safety factor
79 requiredVolume *= 1.25;
80
81 // Round up to nearest cubic inch
82 requiredVolume = Math.ceil(requiredVolume);
83
84 // Find appropriate box size
85 String recommendedBox = "Custom size needed";
86 double smallestSufficientVolume = Double.MAX_VALUE;
87
88 for (Map.Entry<String, Double> entry : standardBoxes.entrySet()) {
89 String boxSize = entry.getKey();
90 double volume = entry.getValue();
91
92 if (volume >= requiredVolume && volume < smallestSufficientVolume) {
93 recommendedBox = boxSize;
94 smallestSufficientVolume = volume;
95 }
96 }
97
98 return new BoxSizeResult(requiredVolume, recommendedBox);
99 }
100
101 public static void main(String[] args) {
102 BoxSizeResult result = calculateJunctionBoxSize(6, "12", 2, true);
103 System.out.println("Required volume: " + result.getRequiredVolume() + " cubic inches");
104 System.out.println("Recommended box size: " + result.getRecommendedBox());
105 }
106}
1071' Excel formula for junction box sizing
2' Assumes the following:
3' - Wire gauge in cell A2 (as text, e.g., "12")
4' - Wire count in cell B2 (numeric)
5' - Conduit count in cell C2 (numeric)
6' - Include ground wire in cell D2 (TRUE/FALSE)
7
8' Create named ranges for wire volumes
9' (This would be done in Name Manager)
10' WireVolume14 = 2.0
11' WireVolume12 = 2.25
12' WireVolume10 = 2.5
13' WireVolume8 = 3.0
14' etc.
15
16' Formula for required volume
17=LET(
18 wireGauge, A2,
19 wireCount, B2,
20 conduitCount, C2,
21 includeGround, D2,
22
23 wireVolume, SWITCH(wireGauge,
24 "14", WireVolume14,
25 "12", WireVolume12,
26 "10", WireVolume10,
27 "8", WireVolume8,
28 "6", WireVolume6,
29 "4", WireVolume4,
30 "2", WireVolume2,
31 "1/0", WireVolume10,
32 "2/0", WireVolume20,
33 "3/0", WireVolume30,
34 "4/0", WireVolume40,
35 0),
36
37 totalWireCount, IF(includeGround, wireCount + 1, wireCount),
38
39 wireTotal, totalWireCount * wireVolume,
40 deviceTotal, wireVolume,
41 conduitTotal, conduitCount * wireVolume,
42
43 subtotal, wireTotal + deviceTotal + conduitTotal,
44 CEILING(subtotal * 1.25, 1)
45)
46参考文献
-
国家消防协会. (2023). NFPA 70: 国家电气规范. 马萨诸塞州昆西: NFPA.
-
霍尔特, M. (2020). 国家电气规范插图指南. Cengage Learning.
-
哈特韦尔, F. P., & 麦克帕特兰, J. F. (2017). 麦格劳-希尔国家电气规范手册. 麦格劳-希尔教育.
-
斯塔尔卡普, J. (2020). 斯塔尔卡普电气设计书. 琼斯与巴特利特学习.
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国际电气检查员协会. (2019). 索尔斯电气接地与连接书. IAEI.
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米勒, C. R. (2021). 电工考试准备指南. 美国技术出版商.
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特雷斯特, J. E., & 斯陶弗, H. B. (2019). 电气设计细节手册. 麦格劳-希尔教育.
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保险商实验室. (2022). 接线盒和外壳的UL标准. UL LLC.
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电气承包商杂志. (2023). "理解盒子填充计算." 从https://www.ecmag.com/articles/junction-box-sizing获取。
-
国际电工委员会. (2021). IEC 60670: 家庭和类似固定电气安装的电气配件的盒子和外壳. IEC.
结论
正确的接线盒尺寸是电气安全和合规性的关键方面。接线盒尺寸计算器简化了这一过程，帮助您根据特定要求确定适当的盒子尺寸。通过遵循NEC指南并使用此计算器，您可以确保您的电气安装安全、合规，并为当前需求和未来修改做好设计。
请记住，虽然此计算器提供基于NEC要求的准确建议，但当地规范可能有额外或不同的要求。如果您对您所在地区的具体要求不确定，请始终咨询持牌电工或当地建筑部门。
今天就试试我们的接线盒尺寸计算器，确保您的电气安装符合规范要求和安全标准！