Calculadora de Tamanho de Caixa de Junção | Calculadora de Preenchimento de Caixa NEC

O que é uma calculadora de dimensionamento de caixa de passagem

Uma calculadora de dimensionamento de caixa de passagem encontra a menor caixa elétrica que pode conter legalmente um determinado conjunto de fios, com base nas regras de volume do National Electrical Code (NEC). Uma caixa de passagem é um invólucro metálico ou plástico que protege as emendas dos fios contra danos e incêndios. O NEC, também chamado de NFPA 70, estabelece volumes mínimos para que os fios tenham espaço para dobrar, conectar-se e dissipar calor com segurança.

Como calcular o tamanho da caixa de passagem (fórmula de preenchimento de caixa do NEC)

O Artigo 314 do NEC, especificamente a Tabela 314,16(B), atribui uma quantidade de volume a cada fio com base em sua bitola. Some as quantidades correspondentes a todos os condutores e depois acrescente as quantidades dos condutores de aterramento e de qualquer dispositivo instalado. O total é o volume mínimo da caixa, em polegadas cúbicas.

Esta calculadora usa a fórmula:

V = (N × Vw) + Vg + Vd

• N é o número de condutores que conduzem corrente informado.
• Vw é a quantidade de volume por fio, com base em sua bitola no sistema American Wire Gauge, ou AWG (consulte a tabela abaixo).
• Vg é uma quantidade adicional quando há condutores de aterramento, usando o mesmo Vw. Todos os condutores de aterramento em uma caixa contam juntos como uma única quantidade, independentemente de quantos sejam.
• Vd corresponde a duas quantidades adicionais, acrescentadas sempre que pelo menos um fio é informado. O NEC 314,16(B)(4) exige duas quantidades para cada dispositivo, como um interruptor ou uma tomada, instalado na caixa. Esta calculadora sempre pressupõe que um dispositivo está instalado. Se a caixa contiver apenas emendas de fios, sem dispositivo, o mínimo real exigido pelo código será menor que o número mostrado pela calculadora.

O NEC não inclui uma margem de segurança nessa fórmula, e esta calculadora também não. O resultado é o mínimo legal exato, não um tamanho recomendado com espaço adicional. Muitos eletricistas escolhem uma caixa um tamanho maior que o mínimo para ter espaço de trabalho, mas essa escolha não faz parte do cálculo.

As entradas de eletrodutos ou cabos não acrescentam volume segundo o NEC 314,16(B). Contraporcas, buchas e conectores que prendem um eletroduto ou cabo não são contabilizados no preenchimento da caixa. Esta calculadora solicita o número de entradas de eletroduto para desenhar o diagrama da caixa, mas esse número não altera o volume exigido.

Esta calculadora também não acrescenta volume para grampos internos de cabos. Algumas caixas têm grampos integrados; verifique o volume estampado no interior da caixa, pois o fabricante pode já ter considerado o grampo.

Quantidades de volume dos fios por bitola segundo o NEC

A quantidade de volume por fio depende da bitola do fio. Fios mais grossos, ou seja, com número AWG menor, precisam de mais espaço para dobrar sem sofrer danos.

Esta calculadora abrange de 18 AWG a 6 AWG. Condutores de 4 AWG ou maiores não são dimensionados pelo preenchimento da caixa em polegadas cúbicas. O NEC 314,28 dimensiona caixas para esses fios maiores com base no diâmetro do eletroduto: uma puxada reta exige uma caixa com pelo menos oito vezes a dimensão comercial do maior eletroduto, e uma passagem em ângulo ou em U exige pelo menos seis vezes essa dimensão. Esse cálculo está fora do escopo desta ferramenta.

Tamanhos padrão de caixas de passagem

Depois de calcular o volume necessário, a calculadora escolhe a menor caixa de sua lista cujo volume estampado seja igual ou superior a esse número. Ela verifica apenas as caixas abaixo; não interpola nem faz estimativas.

Uma caixa redonda ou octogonal comporta menos que uma caixa quadrada com a mesma dimensão da face e a mesma profundidade, porque suas paredes curvas ou anguladas ocupam mais espaço interno. Se o volume necessário for superior a 42,0 polegadas cúbicas (688 cm³), a calculadora informa que é necessário um tamanho personalizado, pois nenhuma caixa da lista é grande o suficiente.

Exemplo prático

Uma caixa contém quatro fios 12 AWG, um fio de aterramento e uma entrada de eletroduto (valores padrão da calculadora).

1. O volume por fio para 12 AWG é 2,25 polegadas cúbicas (36,9 cm³).
2. Quatro fios: 4 × 2,25 = 9,00 polegadas cúbicas (147 cm³).
3. Acrescente uma quantidade para o fio de aterramento: 9,00 + 2,25 = 11,25 polegadas cúbicas (184 cm³).
4. Acrescente duas quantidades para o dispositivo instalado: 11,25 + (2 × 2,25) = 15,75 polegadas cúbicas (258 cm³).
5. A entrada de eletroduto não acrescenta nada.

O volume necessário é de 15,75 polegadas cúbicas (258 cm³). A menor caixa da lista que comporta pelo menos esse volume é a caixa quadrada de 4 × 1-1/4, com 18,0 polegadas cúbicas (295 cm³).

O que esta calculadora não abrange

• Fios de 4 AWG ou maiores, que o NEC dimensiona pelo diâmetro do eletroduto, não por polegadas cúbicas.
• Caixas com mais de um dispositivo instalado. Cada dispositivo adicional precisa de mais duas quantidades de volume além das acrescentadas por esta calculadora.
• Bitolas de fio diferentes na mesma caixa. Informe a maior bitola presente e conte todos os fios, ou calcule cada bitola separadamente e some os volumes.
• Grampos e divisórias internas para cabos que algumas caixas exigem.
• Códigos de instalações elétricas fora dos Estados Unidos. Canadá, Reino Unido, Austrália e outros países usam normas diferentes.

Dúvidas frequentes

O que é uma caixa de passagem?

Uma caixa de passagem é um invólucro que contém emendas e conexões de fios. Ela protege as conexões contra danos, umidade e contato acidental, além de mantê-las acessíveis para trabalhos futuros.

Por que a calculadora não acrescenta um fator de segurança?

O preenchimento de caixas segundo o NEC é definido como um mínimo exato, não como uma meta com margem incorporada. A calculadora informa esse mínimo. Muitos eletricistas instalam uma caixa um tamanho maior para ter espaço de trabalho, mas essa escolha cabe ao instalador.

As entradas de eletroduto alteram o tamanho necessário da caixa?

Não. O NEC 314,16(B) não atribui volume às conexões de eletrodutos ou cabos; portanto, o número de entradas de eletroduto nunca altera o volume necessário nesta calculadora.

E se minha caixa tiver mais de um interruptor ou tomada?

Cada dispositivo adicional acrescenta mais duas quantidades de volume na maior bitola de fio presente. Esta calculadora pressupõe exatamente um dispositivo; portanto, uma caixa com dois dispositivos precisa de mais volume do que o informado pela calculadora.

E se eu tiver fios de duas bitolas diferentes em uma caixa?

Calcule o volume de cada bitola separadamente e some os resultados, ou execute a calculadora uma vez usando a maior bitola para todos os fios. O segundo método é conservador: nunca indica uma caixa pequena demais, embora possa recomendar uma caixa um pouco maior que o necessário.

Posso usar uma caixa maior que a recomendada pela calculadora?

Sim. O NEC estabelece um mínimo, não um máximo. Uma caixa maior é sempre permitida e muitas vezes facilita a instalação e a inspeção da fiação.