Der Inspektor öffnet Ihre Anschlussdose. Sie zählt Drähte. Überprüft den Kastenstempel. Zählt erneut. Dann kommt das rote Etikett. “NEC 314.16 Verletzung – Kastenfüllung überschritten. Dies muss komplett überarbeitet werden, bevor ich es abnehmen kann.”
Diese gescheiterte Inspektion hat Sie gerade eine Woche Verzögerung und mehrere tausend Dollar an Nacharbeiten gekostet – alles wegen einer $4-Verbindungsdose, die zwei Kubikzoll zu klein war. Willkommen zu dem, was Elektriker nennen “Die Volumenfalle”.”
Eine Verbindungsdose beherbergt Kabelverbindungen, schützt sie vor Beschädigungen und enthält Funken, um Brände zu verhindern. Aber die richtige Dimensionierung ist nicht nur eine bewährte Methode, sondern auch eine kritische Sicherheitsanforderung, die im National Electrical Code (NEC) vorgeschrieben ist. Eine zu kleine Dose führt zu überfüllten Drähten, was zu Isolationsschäden, Überhitzung und ernsthaften Brandgefahren führt. .
Der NEC bietet zwei verschiedene Methoden zur Dimensionierung von Verbindungsdosen, abhängig von der Drahtstärke:
- NEC 314.16 (Kastenfüllung): Bei kleineren Leitern (6 AWG und kleiner) basiert die Dimensionierung auf dem erforderlichen Gesamtvolumen. Stellen Sie sich das vor als “Der Füllfaktor”– jede Komponente in dieser Dose hat eine Stimme, und Sie müssen sie alle zählen.
- NEC 314.28 (Zugkasten): Bei größeren Leitern (4 AWG und größer) basiert die Dimensionierung auf den physischen Abmessungen, die erforderlich sind, um dicke Kabel sicher zu ziehen und zu biegen. Hier kommt “Die 8x-Regel” ins Spiel.
Dieser Leitfaden führt Sie durch beide Berechnungsmethoden, um sicherzustellen, dass Ihre Installationen sicher und normkonform sind.
Teil 1: Dimensionierung für kleine Leiter (6 AWG und kleiner) – NEC 314.16 Kastenfüllungsberechnung
Wenn Sie mit gängigen Haushaltsverkabelungsgrößen wie 14 AWG, 12 AWG oder 10 AWG arbeiten, müssen Sie die “Kastenfüllungs”-Berechnung verwenden. Diese Methode bestimmt das erforderliche Mindestvolumen der Dose in Kubikzoll (cu in). Wenn Sie diese Berechnung verpassen, werden Sie die Volumenfalle aus erster Hand kennenlernen – normalerweise während einer Inspektion, die Sie für Routine hielten.
So berechnen Sie die Kastenfüllung
Befolgen Sie diese Schritte, um das benötigte Gesamtvolumen zu bestimmen. Jeder Komponente in der Dose wird ein “Leiteräquivalent”-Wert zugewiesen, der auf der größten mit ihr verbundenen Drahtstärke basiert. Stellen Sie sich das als Demokratie für Drähte vor – jedes Element hat eine Stimme, aber einige zählen mehr als andere.
- Dirigenten: Zählen Sie jeden Draht, der von außerhalb der Dose kommt und in ihr endet oder gespleißt wird, als einen Leiter.
- Geräte: Zählen Sie jedes Gerät (z. B. einen Schalter oder eine Steckdose) als zwei Leiter. Geräte sind Doppelwähler bei dieser Wahl.
- Klemmen: Zählen Sie alle internen Kabelklemmen zusammen als einen Leiter – sie stimmen als Block ab.
- Erdungsdrähte: Zählen Sie alle blanken Kupfer- oder grünen Erdungsdrähte zusammen als einen Leiter. Erdungsdrähte reisen in Gruppen; sie alle zählen als einer.
- Leuchtenständer/Hickeys: Zählen Sie jeden Leuchtenständer oder Hickey als einen Leiter. .
Sobald Sie das gesamte Leiteräquivalent haben, multiplizieren Sie diese Zahl mit dem Volumenzuschlag für diese Drahtstärke, der in der folgenden Tabelle aufgeführt ist.
Tabelle 1: Volumenzuschlag pro Leiter (gemäß NEC 314.16(B))
| Drahtgröße | Volumen pro Leiter (cu in) |
|---|---|
| 14 AWG | 2,00 cu in |
| 12 AWG | 2,25 cu in |
| 10 AWG | 2,50 cu in |
| 8 AWG | 3,00 cu in |
| 6 AWG | 5,00 cu in |
Tabelle 2: Standard-Kastenvolumen (gemäß NEC 314.16(A))
| Kastentyp | Mindestvolumen |
|---|---|
| Einzel-Gang | 18 cu in |
| 2-Gang | 36 cu in |
| 4″ Quadrat | 30,3 cu in |
| 4-11/16″ Quadrat | 42 cu in |
Beispiel für Kastenfüllung
Szenario: Sie installieren eine einzelne Steckdose in einer Dose. Zwei 12/2 nichtmetallische Mantelleitungen (jeweils mit stromführendem, neutralem und Erdungsleiter) treten in die Dose ein, die interne Klemmen hat. So sieht die Stimmenverteilung aus:
- Dirigenten: 2 stromführende + 2 neutrale = 4
- Erdungsdrähte: Die beiden Erdungsdrähte zählen als 1 (reisen als Gruppe)
- Klemmen: Die internen Klemmen zählen als 1 (stimmen als Block ab)
- Gerät: Die Steckdose zählt als 2 (Doppelwähler)
Gesamtleiteräquivalente: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
Volumenberechnung: Die Drahtstärke beträgt 12 AWG, was 2,25 cu in pro Leiter erfordert.
8 Leiter × 2,25 cu in/Leiter = 18,0 cu in
Sie müssen eine Dose mit einem Volumen von mindestens 18,0 cu in auswählen. Eine Standard-Einfachdose (18 cu in) erfüllt diese Mindestanforderung genau – was bedeutet, dass Sie bei 100 % Kapazität sind. In der Elektroinstallation ist “genau an der Kapazität” eine andere Art zu sagen: “Gehen Sie eine Nummer größer, wenn Ihnen die Genehmigung durch die Inspektion wichtig ist.”
Teil 2: Dimensionierung für große Leiter (4 AWG und größer) – NEC 314.28 Zugkastenberechnung
Bei großen Leitern (4 AWG und größer) verlagert sich der Fokus vom Volumen auf die physischen Abmessungen. Die Drähte sind dicker. Die Regeln sind einfacher. Die Dose muss groß genug sein, damit die Leiter durchgezogen und gebogen werden können, ohne ihre Isolierung zu beschädigen. Die Regeln hängen von der Zugart ab.
Gerade Züge
Bei einem geraden Zug treten die Leiter auf einer Seite einer Dose ein und verlassen sie durch die gegenüberliegende Wand. Hier ist, wo Die 8x-Regel ihren Ruf für elegante Einfachheit verdient.
- Regel: Die Länge der Dose muss mindestens das Achtfache (8x) der Nenngröße des größten Kabelkanals (Rohrs) betragen. .
Ein 2-Zoll-Rohr, das in gegenüberliegende Wände eintritt und austritt? Ihre Dose muss mindestens 16 Zoll lang sein (2″ × 8 = 16″). Das ist alles.
Winkelzüge, U-Züge oder Spleiße
Dies gilt, wenn Leiter in eine Wand eintreten und durch eine angrenzende Wand (Winkelzug), dieselbe Wand (U-Zug) austreten oder in der Dose gespleißt werden.
- Regel: Der Abstand vom Kabelkanaleintritt zur gegenüberliegenden Wand muss mindestens das Sechsfache (6x) der Nenngröße des größten Kabelkanals, zuzüglich der Summe der Durchmesser aller anderen Kabelkanäle an derselben Wand und in derselben Reihe betragen. Nennen Sie dies “Das Sechs-Fache-Sicherheitsnetz.”
Abstand zwischen Kabelkanälen
- Regel: Der Abstand zwischen Kabelkanälen, die denselben Leiterlauf umschließen, muss mindestens das Sechsfache (6x) die Nenngröße des größten Kabelkanals betragen.
Beispiel für einen Zugkasten (Kombinationszüge)
Wenn eine Dose sowohl gerade als auch Winkelzüge enthält, müssen Sie beides berechnen und die größte resultierende Abmessung für jede Richtung (horizontal und vertikal) verwenden.
Szenario: Ein Zugkasten hat die folgenden Kabelkanäle:
- Linke Wand: Ein 3″- und ein 2″-Kabelkanal.
- Rechte Wand: Ein 2″-Kabelkanal.
- Obere Wand: Ein 3″-Kabelkanal.
- Die 2″-Kabelkanäle sind für einen geraden Zug (von links nach rechts).
- Die 3″-Kabelkanäle sind für einen Winkelzug (von links nach oben).
1. Horizontale Abmessung berechnen (Länge):
- Gerader Zug (von links nach rechts): Der größte Kabelkanal in diesem Zug ist 2″.
- 8 × 2″ = 16″
- Winkelzug (Ursprung an der linken Wand): Der größte Kabelkanal ist 3″. Der andere Kabelkanal an dieser Wand ist 2″.
- (6 × 3″) + 2″ = 18″ + 2″ = 20″
- Result: Wählen Sie die größte Abmessung: 20 Zoll.
2. Vertikale Abmessung berechnen (Höhe):
- Winkelzug (Ursprung an der oberen Wand): Der größte (und einzige) Kabelkanal ist 3″.
- 6 × 3″ = 18″
- Result: Die vertikale Abmessung beträgt 18 Zoll.
Endgültige Dosengröße: Die Dose muss mindestens 20″ lang und 18″ hoch sein.
Sicherheitserwägungen
Bevor Sie mit Elektroarbeiten beginnen, hat Sicherheit immer Priorität.
- Strom abschalten: Schalten Sie den Stromkreis am Hauptschalter Panel ab.
- Überprüfen Sie, ob die Stromversorgung ausgeschaltet ist: Verwenden Sie ein Voltmeter oder einen berührungslosen Stromkreisprüfer, um zu bestätigen, dass in den Drähten, die Sie handhaben werden, keine Spannung vorhanden ist. .
- Verwenden Sie isolierte Werkzeuge: Arbeiten Sie mit Werkzeugen, die für Elektroarbeiten entwickelt wurden.
- Tragen Sie PSA: Schutzbrille und isolierte Handschuhe werden empfohlen.
- Arbeiten Sie in einem hellen, gut beleuchteten Bereich: Stellen Sie sicher, dass Ihr Arbeitsbereich gut beleuchtet und frei von Hindernissen ist.
Häufige Fehler zu Vermeiden
- Überfüllen der Dose: Überschreiten Sie niemals die berechnete Dosenfüllmenge. Dies ist die häufigste Ursache für Überhitzung und elektrische Brände – und der Hauptgrund für fehlgeschlagene Inspektionen. Die Volumenfalle fordert ein weiteres Opfer.
- Auswahl des falschen Dosentyps: Verwenden Sie wetterfeste Dosen für Außenbereiche oder feuchte Umgebungen und Metalldosen für metallummantelte (MC) Kabel oder Schutzrohre.
- Falsche Platzierung: Installieren Sie Dosen an zugänglichen Stellen. Vergraben Sie sie nicht in einer fertigen Wand, wo sie nicht gewartet werden können. Inspektoren haben ein langes Gedächtnis für Dosen, die sie nicht finden können.
- Schlechte Erdung: Stellen Sie sicher, dass alle Erdungsdrähte sicher miteinander und mit Metalldosen verbunden sind, um Stromschlaggefahren zu vermeiden.
- Missachtung lokaler Vorschriften: Der NEC ist ein nationaler Standard, aber Ihre lokale Gerichtsbarkeit kann zusätzliche Anforderungen haben. Überprüfen Sie immer die lokalen Vorschriften. Was in Phoenix durchgeht, kann in Chicago scheitern.
Fazit
Die richtige Dimensionierung einer Abzweigdose ist eine grundlegende Fähigkeit für sichere und zuverlässige Elektroarbeiten. Durch das Verständnis und die korrekte Anwendung von Der Füllfaktor (NEC 314.16 für kleine Leiter) und Die 8x-Regel (NEC 314.28 für große Leiter) können Sie sicherstellen, dass Ihre Installationen konform, funktional und – vor allem – sicher sind.
Und wenn der Inspektor Ihre Abzweigdose öffnet? Sie erhalten das grüne Etikett, nicht das rote.
Haftungsausschluss: Dieser Leitfaden dient nur zu Informationszwecken. Elektroarbeiten können gefährlich sein. Konsultieren Sie immer die neueste Version des National Electrical Code, überprüfen Sie die lokalen Änderungen und ziehen Sie in Erwägung, einen qualifizierten Elektriker für alle Arbeiten zu beauftragen, die Sie sich nicht selbst zutrauen.
