Calculadora de Volume de Caixa de Junção - Conforme Código NEC
Calcule o volume de caixa de junção necessário em segundos. Insira os tamanhos e quantidades de fios para obter resultados em conformidade com a NEC. Previna riscos de incêndio e reprovações em inspeções com cálculos precisos de preenchimento de caixa.
Calculadora de Volume de Caixa de Junção
Calcule o tamanho necessário de uma caixa de junção elétrica com base no número e tipos de fios que entram na caixa.
Resultados
Dimensões Sugeridas:
- Largura: 2 polegadas
- Altura: 2 polegadas
- Profundidade: 1 polegadas
polegadas cúbicas
Nota
Documentação
O que é uma calculadora de volume de caixa de junção?
Uma calculadora de volume de caixa de junção determina o menor volume de caixa, em polegadas cúbicas, que acomoda com segurança um conjunto específico de fios e componentes. Ela aplica as regras de preenchimento de caixas do Código Elétrico Nacional (NEC), Tabela 314,16(B). Eletricistas e proprietários usam a calculadora para escolher uma caixa que atenda ao código antes da instalação, em vez de descobrir que ela é pequena demais depois que os fios já estão dentro.
O que é uma caixa de passagem?
Uma caixa de junção, também chamada de caixa de saída ou caixa de dispositivo, é um invólucro que abriga emendas e conexões elétricas. Ela protege os fios contra danos físicos e mantém faíscas ou calor afastados de qualquer material próximo que possa pegar fogo. As caixas são feitas de metal ou plástico e têm vários formatos, incluindo caixas de um módulo, quadradas e octogonais.
Por que o volume da caixa é importante
As conexões elétricas conduzem corrente, e a corrente produz calor. Uma caixa com pouco espaço livre deixa os fios muito apertados, dificultando a dissipação desse calor. O aperto também pode cortar ou esmagar o isolamento dos fios enquanto eles são empurrados para dentro, aumentando o risco de curto-circuito ao longo do tempo. O NEC estabelece um volume mínimo para cada caixa, para que haja espaço suficiente para os condutores, as emendas e os dispositivos sem apertá-los.
Como calcular o volume de uma caixa de junção
A Tabela 314,16(B) da NEC atribui a cada bitola de fio uma reserva de volume, em polegadas cúbicas (American Wire Gauge, ou AWG). A tabela vai de 18 AWG a 6 AWG. Condutores maiores não são dimensionados dessa forma; outra parte do código, a NEC 314,28, trata das caixas de passagem e de derivação para fios mais grossos.
| Bitola do fio (AWG) | Reserva de volume (polegadas cúbicas) |
|---|---|
| 18 | 1,5 |
| 16 | 1,75 |
| 14 | 2,0 |
| 12 | 2,25 |
| 10 | 2,5 |
| 8 | 3,0 |
| 6 | 5,0 |
O volume total necessário é a soma de vários tipos de reservas:
- Condutores. Todo fio condutor de corrente que entra na caixa e é emendado ou conectado recebe uma reserva, conforme a sua própria bitola. Um fio que começa e termina dentro da caixa, como um rabicho, não é contado.
- Condutores de aterramento. Todos os fios de terra nus ou verdes da caixa compartilham uma única reserva, definida pelo maior fio de terra presente. Havendo mais de quatro fios de terra, cada um a partir do quinto acrescenta um quarto dessa reserva, regra incluída na NEC de 2020.
- Grampos de cabo. Todos os grampos de cabo internos da caixa compartilham uma única reserva, definida pelo maior condutor da caixa. Isso vale qualquer que seja o número de grampos.
- Armações de dispositivo. Cada armação de dispositivo, a tira metálica que fixa um interruptor ou uma tomada, acrescenta uma reserva dupla. A NEC a define pelo maior condutor ligado ao dispositivo. A calculadora usa o maior condutor de toda a caixa, o que dá o mesmo resultado ou um pouco maior.
Expressa como fórmula:
Volume necessário = (reservas dos condutores) + (uma reserva de aterramento) + (uma reserva de grampos, se houver grampos) + (reservas das armações)
Exemplo
Uma caixa para um interruptor paralelo contém:
- três condutores 14 AWG
- dois condutores 12 AWG
- um fio de aterramento 14 AWG
- um grampo de cabo
- um suporte de dispositivo
Reservas dos condutores: (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 polegadas cúbicas (172 cm³).
O maior condutor da caixa é 12 AWG, com uma reserva de 2,25 polegadas cúbicas (36,9 cm³). Esse valor é usado abaixo para o grampo e a armação.
Reserva de aterramento: um fio de aterramento 14 AWG, portanto, acrescentam-se 2,0 polegadas cúbicas (32,8 cm³). Total parcial: 12,5.
Reserva do grampo: uma reserva correspondente à bitola do maior condutor, 2,25 polegadas cúbicas (36,9 cm³). Total parcial: 14,75.
Reserva da armação do dispositivo: 2,25 × 2 × 1 = 4,5 polegadas cúbicas (73,7 cm³). Total final: 19,25 polegadas cúbicas (315 cm³).
Essa caixa precisa ter um volume de pelo menos 19,25 polegadas cúbicas. Muitas caixas de dispositivo de um módulo têm capacidade inferior a esse valor, portanto essa fiação normalmente exigiria uma caixa maior, como uma caixa de dois módulos ou uma caixa funda de um módulo com capacidade nominal de 19,25 polegadas cúbicas ou mais. O volume da caixa normalmente está gravado em seu interior ou informado nas especificações do fabricante.
O que esta calculadora abrange
A calculadora aceita bitolas de fio de 18 AWG a 6 AWG, de acordo com a Tabela 314,16(B) do NEC. Ela não abrange:
- Condutores maiores que 6 AWG, que são tratados pelo NEC 314,28.
- Caixas com vários módulos e divisórias internas.
- Caixas que misturam fiação de potência com fiação de baixa tensão, como cabos coaxiais ou de rede.
Para o preenchimento de caixas fora desses casos ou para uma decisão final sobre conformidade, consulte diretamente a Tabela 314,16(A) e (B) do NEC ou peça orientação a um eletricista habilitado.
Perguntas frequentes
O que conta como condutor no cálculo de ocupação da caixa? Qualquer fio isolado que entra na caixa e é emendado ou ligado a um dispositivo conta como um condutor. Um fio que atravessa a caixa sem interrupção também conta uma vez. Um rabicho ou jumper que começa e termina dentro da caixa, sem nenhuma parte saindo dela, não é contado, seja qual for o seu comprimento.
Todo fio de terra acrescenta a sua própria reserva? Não. Até quatro condutores de aterramento compartilham uma reserva, definida pelo maior fio de terra. Cada fio de terra a partir do quinto acrescenta um valor pequeno, um quarto dessa reserva.
Se uma caixa tiver três braçadeiras de cabos, elas serão contadas três vezes? Não. Todas as braçadeiras de uma caixa juntas usam uma única reserva, dimensionada de acordo com o maior condutor da caixa, independentemente de quantas braçadeiras estejam presentes.
Como a armação de um dispositivo afeta o total? Cada armação de dispositivo, como a de um interruptor ou de uma tomada, acrescenta o dobro da reserva do maior condutor. A calculadora usa o maior condutor da caixa. Duas armações somam essa reserva dupla duas vezes.
E se meu fio for maior que 6 AWG? A Tabela 314,16(B) da NEC não atribui reservas de volume para condutores acima de 6 AWG, e esta calculadora também não. As caixas para condutores maiores são dimensionadas segundo a NEC 314,28.
Caixas metálicas e plásticas precisam de volumes diferentes? Não. As regras de volume são iguais para os dois materiais. Às vezes, as caixas metálicas têm braçadeiras integradas, que ainda contam para a reserva descrita acima.
Referências
- ABB Thomas & Betts (reimpressão da NFPA 70, National Electrical Code). Steel City metallic boxes: NEC 314.16 and Table 314.16(B). Reimpressão da NEC 314,16 (PDF) — reservas da Tabela 314,16(B) (de 18 AWG com 1,50 pol³ a 6 AWG com 5,00 pol³), uma única reserva para todos os grampos, condutores que nunca saem da caixa não contados.
- EC&M. Code Quiz: Box Volume Calculations and EGCs. Questionário de código da EC&M — a NEC de 2020 acrescenta uma reserva de um quarto para cada condutor de aterramento a partir do quinto.