Leitfaden zur Dimensionierung von Abzweigdosen: NEC 314.16 Füllfaktor für Dosen & 314.28 Berechnungen für Zugkästen

Verwenden Sie zwei verschiedene Dimensionierungspfade. Für Dosen, die gängige Leiter von 18 bis 6 AWG enthalten, bestimmt NEC 314.16 das Mindestvolumen anhand von Leitern, Schutzleitern, Klemmen, Verschraubungen und Gerätebefestigungen. Für Zug- oder Abzweigdosen, die isolierte Leiter ab 4 AWG in einem Elektroinstallationsrohr oder einer Kabeltrasse enthalten, bestimmt NEC 314.28 die Mindestabmessungen anhand der Rohrgröße und der Zuggeometrie. Es gibt keine einheitliche Standardgröße für Abzweigdosen, die für jede Installation geeignet ist.

Was befindet sich in der Dose?	Primärer Dimensionierungspfad	Berechnetes Ergebnis
Leiter, die unter die Volumenzulagen für 18–6 AWG fallen	NEC 314.16 Dosenfüllung	Minimales Innenvolumen, üblicherweise in Kubikzoll
4 AWG oder größere isolierte Leiter in Elektroinstallationsrohren oder Kabeltrassen	NEC 314.28 Dimensionierung von Zug-/Abzweigkästen	Minimale Kastenabmessung für jede Zugrichtung
Eine Kombination aus Bedingungen oder Geräteanschlussklemmen	Wenden Sie jede relevante Regel an	Verwenden Sie die restriktivste resultierende Anforderung

Dieser Leitfaden verwendet die NEC-Behandlung von 2023 für seine Beispiele zur Kastenfüllung, da sich die Zulässigkeiten für Schutzleiter über verschiedene Code-Zyklen hinweg unterscheiden. Bevor Sie ein Ergebnis für die Planung, Genehmigung oder Inspektion verwenden, überprüfen Sie die vom zuständigen Träger (AHJ) angenommene NEC-Ausgabe, lokale Ergänzungen, die Kastenbeschriftung und die Produktzulassung. NFPA bietet Zugang zu mehreren Ausgaben von NFPA 70, der National Electrical Code, daher ist die zuletzt veröffentlichte Ausgabe nicht automatisch die an einem Projektstandort geltende Ausgabe.

NEC 314.16 Berechnung des Füllfaktors für Dosen

NEC 314.16 ist eine Volumenberechnung. Das erforderliche Gehäusevolumen ist die Summe der Zuschläge für die isolierten Leiter, die Schutzleiter der Betriebsmittel, interne Klemmen, Befestigungsteile und Geräteträger im Gehäuse.

Die anzuwendende Formel lautet:

Erforderliches Gehäusevolumen = Leiterfüllung + Klemmenfüllung + Befestigungsteilfüllung + Geräte-/Betriebsmittelfüllung + Schutzleiterfüllung

Reduzieren Sie die Berechnung nicht auf “Anzahl der Drähte × ein Wert”, es sei denn, jedes gezählte Element hat denselben Zuschlag und das Gehäuse enthält keine Geräte oder internen Einbauten.

Schritt 1: Erfassen Sie jeden isolierten Leiter

Ermitteln Sie für jeden Leiterquerschnitt, wie viele Leiter gezählt werden müssen:

• Ein Leiter, der außerhalb des Gehäuses beginnt und innerhalb gespleißt oder an einer Anschlussklemme angeschlossen wird, zählt normalerweise einmal.
• Ein durchgehender Leiter, der durch das Gehäuse verläuft, zählt normalerweise einmal.
• Ein Leiter, der sich vollständig innerhalb des Gehäuses befindet, erhält gemäß der grundlegenden Leiterregel im Allgemeinen keinen Zuschlag für die Leiterfüllung.
• Lange Schleifen oder Wicklungen können zusätzliche Zuschläge erfordern; prüfen Sie den genauen Wortlaut in der angewandten NEC-Ausgabe, anstatt jede interne Schleife als Aderendstück zu behandeln.

Gemischte Leiterquerschnitte behalten ihre individuellen Volumenanforderungen bei. Vier 14 AWG-Leiter und zwei 12 AWG-Leiter werden nicht als sechs identische Leiter berechnet.

Schritt 2: Hinzufügen der Füllmenge für interne Klemmen und Befestigungsteile

Eine oder mehrere interne Kabelklemmen zusammen ergeben im Allgemeinen einen Volumenaufschlag basierend auf dem größten im Gehäuse vorhandenen Leiter. Ein Verbinder, dessen Klemmmechanismus sich außerhalb des Gehäuses befindet, verwendet nicht denselben internen Klemmzuschlag.

Interne Befestigungsteile wie Leuchtenbolzen oder Hickeys erfordern ebenfalls einen Zuschlag gemäß der geltenden Regel. Identifizieren Sie, was sich tatsächlich im Gehäuse befindet; fügen Sie keinen Zuschlag hinzu, nur weil ein Kabelverbinder von außen sichtbar ist.

Schritt 3: Hinzufügen der Füllmenge für Gerätebügel

Jeder Bügel oder jede Befestigungslasche, die einen Schalter, eine Steckdose oder ein anderes Gerät enthält, erfordert normalerweise einen doppelten Volumenansatz basierend auf dem größten an diesen Bügel angeschlossenen Leiter. Ein breiteres Gerät, das mehr als eine Einbaueinheit belegt, kann gemäß der geltenden Ausgabe zusätzliche Ansätze erfordern.

Dies ist der Grund, warum eine leere Abzweigdose und eine Gerätedose mit der gleichen Anzahl isolierter Leiter unterschiedliche Volumina erfordern können.

Schritt 4: Zählen der Schutzleiter nach NEC-Ausgabe

Die Füllmenge für Schutzleiter ist von der jeweiligen Ausgabe abhängig. Nach dem im Folgenden verwendeten NEC-Ansatz von 2023 gilt:

• bis zu vier Schutzleiter, die in die Dose eingeführt werden, beanspruchen einen Volumenansatz basierend auf dem größten eingeführten Schutzleiter;
• jeder weitere eingeführte Schutzleiter oder entsprechende Potenzialausgleichsleiter fügt ein Viertel dieses Ansatzes für den größten Leiter hinzu.

Die ältere Vereinfachung “alle Schutzleiter zusammen zählen als einer” kann das erforderliche Volumen unterschätzen, wenn mehr als vier Schutzleiter in die Dose eingeführt werden. Das öffentliche Entwicklungsmaterial der NFPA für 314.16(B)(5) Füllfaktor für Schutzleiter dokumentiert den Ansatz der Ausgabe 2023. Verwenden Sie den Wortlaut der für das Projekt geltenden Ausgabe; wenden Sie dieses Beispiel nicht auf jeden NEC-Zyklus an.

Schritt 5: Umrechnung jedes Zuschlags in Volumen

Die folgenden Werte sind die üblichen Leiter-Volumenzuschläge gemäß NEC Tabelle 314.16(B). Das öffentliche NEC-Entwicklungsmaterial der NFPA zeigt ebenfalls die 314.16(B) Zuschlagstabelle und Komponentenregeln.

Leiterquerschnitt	Volumen pro Zuschlag	Metrisches Volumen
18 AWG	1,50 in³	24,6 cm³
16 AWG	1,75 in³	28,7 cm³
14 AWG	2,00 in³	32,8 cm³
12 AWG	2,25 in³	36,9 cm³
10 AWG	2,50 in³	41,0 cm³
8 AWG	3,00 in³	49,2 cm³
6 AWG	5,00 in³	81,9 cm³

Berechnen Sie bei gemischten Größen jede Gruppe separat. Klemmen und Befestigungsteile verwenden den größten vorhandenen Leiter gemäß der jeweils geltenden Regel; ein Geräteträger verwendet den größten Leiter, der an dieses Gerät angeschlossen ist.

Berechnungsbeispiel für den Füllfaktor: Zwei 12/2-Kabel und eine Steckdose

Angenommen, eine Gerätedose enthält:

• zwei 12/2-Kabel, was vier isolierte 12 AWG-Leiter ergibt;
• eine Steckdose auf einem einzelnen Tragring, angeschlossen mit 12 AWG Leitern;
• interne Kabelklemmen;
• zwei 12 AWG Schutzleiter, die in die Dose eingeführt werden;
• kein zusätzliches Befestigungselement.

Unter Verwendung des NEC-Ansatzes von 2023:

Komponente	Anzahl der Zulagen	Grundlage der Zulage	Erforderliches Volumen
Vier isolierte Leiter	4	2,25 in³	9,00 in³
Interne Klemmen	1	2,25 in³	2,25 in³
Steckdosenbügel	2	2,25 in³	4,50 in³
Zwei Schutzleiter	1	2,25 in³	2,25 in³
Gesamt	8		18,00 in³

Das berechnete Mindestvolumen beträgt 18,00 Kubikzoll. Der nächste Schritt besteht darin, nicht davon auszugehen, dass jede Einzelgerätedose 18 in³ bietet. Überprüfen Sie das auf der tatsächlichen Dose angegebene Volumen oder verwenden Sie die zutreffende Normtabelle für die genauen Abmessungen und die Bauweise der Dose. Wenn die ausgewählte Dose mit 18,0 in³ gekennzeichnet ist, erfüllt sie das numerische Minimum in diesem Beispiel, aber eine größere gelistete Dose kann das Biegen der Leiter, die Geräteinstallation und zukünftige Wartungsarbeiten erleichtern.

Berechnungsregel für gemischte Größen

Angenommen, der Teil mit den isolierten Leitern enthält stattdessen vier 14 AWG-Leiter und zwei 12 AWG-Leiter:

• 4 × 2,00 in³ = 8,00 in³
• 2 × 2,25 in³ = 4,50 in³

Die Zwischensumme für die isolierten Leiter beträgt 12,50 in³. Multiplizieren Sie nicht alle sechs Leiter mit 2,25 in³. Nur die Zuschläge für Klemmen, Befestigungsteile, Gerätebügel und Schutzleiter basieren auf dem jeweils angegebenen größten Leiter.

Warum es keine universelle “Standardgröße für Abzweigdosen” gibt”

Es gibt standardisierte Gehäuseabmessungen und gelistete Volumina, aber eine Beschreibung wie Einfach-Gerätedose, 4-Zoll-Quadrat, oder 100 × 100 mm beweist für sich allein nicht, dass ein Gehäuse über genügend nutzbares Volumen für eine bestimmte Installation verfügt.

Das nutzbare Volumen kann sich ändern durch:

• Gehäusetiefe und Bauart;
• integrierte Klemmen oder interne Vorsprünge;
• Verlängerungsringe oder Abdeckungen mit einem deklarierten Volumen;
• Gerätebügel und Befestigungsteile;
• Leiterquerschnitte und -anzahlen;
• die geltenden nationalen Vorschriften und Produktzulassungen.

Für die Füllmengenberechnung nach NEC vergleichen Sie den berechneten Bedarf mit dem vom Hersteller angegebenen Volumen oder dem exakten Eintrag in der entsprechenden NEC-Tabelle. Millimeterangaben aus einem Produktkatalog beschreiben die physische Größe; sie ersetzen nicht die normgerechte Berechnung.

NEC 314.28 Dimensionierung von Zug- und Abzweigdosen

NEC 314.28 ändert die Dimensionierungsproblematik vom Innenvolumen hin zu physischen Zugabmessungen. Dies gilt für Zug- und Abzweigkästen sowie für Leitungsdurchführungen, die mit isolierten Leitern ab 4 AWG oder größer gemäß dem festgelegten Anwendungsbereich verwendet werden. Das Ergebnis hängt davon ab, ob die Leiter einen geraden Zug, einen Winkelzug, einen U-Zug oder eine Spleißanordnung bilden.

Die NFPA-Material für 314.28 gibt die 8×-Regel für geraden Zug sowie den dimensionalen Ansatz für größere Leiter an. Berechnen Sie jede zutreffende Wand und Zugrichtung; eine einzelne Formel legt nicht automatisch Länge, Höhe und Tiefe fest.

Gerader Zug: 8× das größte Elektroinstallationsrohr

Ein gerader Zug tritt in eine Wand ein und verlässt die gegenüberliegende Wand, ohne die Richtung zu ändern.

Mindestabstand in Zugrichtung = 8 × Nennweite des größten Elektroinstallationsrohrs

Wenn das größte Elektroinstallationsrohr bei einem geraden Zug die Nennweite 2 hat:

8 × 2 in = 16 in

Der Kasten benötigt daher mindestens 16 Zoll in dieser Zugrichtung. Dieses Ergebnis bestimmt nicht die anderen Kastenabmessungen und setzt keine Anforderungen an Leiterbiegung, Anschlussklemmen, Zulassungen oder Installation außer Kraft, die ebenfalls gelten können.

Winkelzug, U-Zug oder Spleiß: 6× plus die anderen Elektroinstallationsrohre

Für einen Winkelzug, einen U-Zug oder eine entsprechende Spleißanordnung berechnen Sie ausgehend von jeder betroffenen Wand und jeder Elektroinstallationsrohrreihe:

Minimaler Abstand von Wand zu gegenüberliegender Wand = 6 × größtes Elektroinstallationsrohr in der Reihe + Summe der Nennweiten der anderen Elektroinstallationsrohre in dieser Reihe an derselben Wand

Wiederholen Sie die Berechnung für jede relevante Reihe und Wand. Das größte Ergebnis bestimmt das entsprechende Gehäusemaß.

Wenn zwei Elektroinstallationsrohreinführungen denselben Leiterzug enthalten, muss ihr Abstand auch das geltende Minimum erfüllen, das auf dem Sechsfachen der Nennweite des größeren Elektroinstallationsrohrs basiert. Diese Anforderung für den Abstand zwischen den Einführungen ist unabhängig von der Berechnung von Wand zu gegenüberliegender Wand.

Berechnungsbeispiel für geraden Zug

Zwei Elektroinstallationsrohre der Nennweite 2 führen in gegenüberliegende Wände und enthalten isolierte Leiter der Größe 4 AWG oder größer bei einem geraden Zug.

1. Identifizieren Sie das größte Elektroinstallationsrohr: 2 Zoll.
2. Wenden Sie den Multiplikator für den geraden Zug an: 8 × 2 Zoll.
3. Minimale Gehäuselänge in Zugrichtung: 16 Zoll.

Das Ergebnis als kontrolliertes Maß erfassen, nicht als vollständige Gehäusegröße:

Richtung geprüft	Zugtyp	Berechnung	Mindestmaß
Linke Wand bis rechte Wand	Gerade	8 × 2 Zoll	16 Zoll

Höhe und Tiefe müssen noch anhand des vollständigen Layouts, der Leiter, der Armaturen und der Gehäusespezifikation überprüft werden.

Berechnungsbeispiel für kombinierten Zug

Gehen Sie davon aus, dass sich die folgenden Leitungsführungen in derselben Ebene befinden:

• linke Wand: eine Leitungsführung der Handelsgröße 3 und eine Leitungsführung der Handelsgröße 2 in derselben Reihe;
• rechte Wand: eine Leitungsführung der Handelsgröße 2;
• obere Wand: eine Leitungsführung der Handelsgröße 3;
• die 2-Zoll-Leitungsführungen bilden einen geraden Zug von links nach rechts;
• die 3-Zoll-Leitungsführungen bilden einen Winkelzug von der linken Wand zur oberen Wand.

Horizontale Abmessung

Überprüfen Sie beide Bedingungen, die sich auf die Abmessung von links nach rechts auswirken.

Gerader Zug:

8 × 2 in = 16 in

Winkelzug berechnet von der linken Wand:

(6 × 3 in) + 2 in = 20 in

Das größere Ergebnis ist maßgebend, daher beträgt die minimale horizontale Abmessung 20 Zoll.

Vertikale Abmessung

Berechnung von der oberen Wand, die eine Elektroinstallationsrohr-Nennweite von 3 in in der entsprechenden Reihe aufweist:

6 × 3 in = 18 in

Das minimale vertikale Maß beträgt 18 Zoll.

Für die beiden 3-Zoll-Kabelkanäle, die denselben Leiterstrang führen, stellen Sie außerdem sicher, dass mindestens 18 Zoll zwischen ihren Eingängen unter Anwendung der geltenden 6×-Abstandsregel eingehalten werden.

Die berechneten Frontabmessungen für dieses vereinfachte Layout betragen daher mindestens 20 × 18 Zoll. Die Tiefe und alle weiteren Anforderungen bleiben projektspezifisch. Wenn sich die Kabelkanäle nicht in der angenommenen Reihe oder Ebene befinden, zeichnen Sie das Layout neu und berechnen Sie jede Wand neu, anstatt diese Antwort wiederzuverwenden.

Arbeitsblatt zur Dimensionierung von Abzweigdosen

Verwenden Sie dieses Arbeitsblatt, bevor Sie ein Gehäuse auswählen.

Pfad A: NEC 314.16 Volumen

Eingang	Projektwert
Angewandte NEC-Ausgabe und lokale Ergänzungen
Anzahl der isolierten Leiter nach AWG-Größe
Durchgangsleiter oder lange Schleifen
Interne Kabelklemmen
Interne Stützelemente
Gerätebügel und größter angeschlossener Leiter
Einführung von Schutzleitern nach Größe
Erforderliche Volumensumme für jeden Punkt
Erforderliches Gesamtvolumen
Gekennzeichnetes/gelistetes Gehäusevolumen
Bestanden: Gehäusevolumen ≥ erforderliches Volumen

Pfad B: NEC 314.28 Abmessungen

Eingang	Projektwert
Angewandte NEC-Ausgabe und lokale Ergänzungen
Größter Leiterquerschnitt
Nennweite des Elektroinstallationsrohrs an jedem Eingang
Zugart für jeden Leiterzug
Ergebnis für geraden Zug für jede Achse
Winkel-/U-Zug-Ergebnis für jede Wand und Reihe
Abstand der Leitungsrohreinführung für denselben Leiter
Größte maßgebliche Länge
Größte maßgebliche Höhe
Erforderliche Tiefe und weitere Gerätebeschränkungen
Ausgewählter Kasten erfüllt alle maßgeblichen Abmessungen

Abschließende Überprüfung vor der Auswahl

• Bestätigen Sie, ob das Gehäuse als Abzweigkasten, Ziehkasten, Abzweigdose, Gerätedose oder für mehr als eine dieser Funktionen dient. Der VIOX-Leitfaden für Abzweigkästen, Ziehkästen und Abzweigdosen erklärt diese funktionale Grenze.
• Überprüfen Sie die lokal geltende NEC-Ausgabe; vermischen Sie keine Regeln für Erdungsleiter aus verschiedenen Ausgaben.
• Überprüfen Sie die tatsächliche Kennzeichnung, Zulassung, Abmessungen und Herstelleranweisungen des Gehäuses.
• Für 314.16 behalten Sie die komponentenweise Volumenberechnung bei.
• Für 314.28 behalten Sie eine wandbezogene Zeichnung bei, die die Nennweiten der Leitungsführung und die Leiterwege zeigt.
• Wenden Sie die Anforderungen an Zugänglichkeit, Befestigung, Abdeckung, Einführung und Potenzialausgleich separat an. Siehe den umfassenderen Leitfaden für NEC-Abzweigkastenanforderungen für diese Themen.
• Fragen Sie die zuständige Behörde (AHJ) oder den Elektroplaner des Projekts, um mehrdeutige Layouts vor der Bestellung oder Installation zu klären.

Nach Abschluss der Berechnung vergleichen Sie die erforderlichen Abmessungen, das Material, die Einführungskonfiguration und die Schutzart mit den verfügbaren VIOX Abzweigkasten-Fertigungsoptionen. Eine Produktauswahl sollte dokumentieren, wie die gekennzeichneten oder deklarierten Gehäusedaten die berechnete Anforderung erfüllen; das Aussehen oder die Nennabmessung der Frontseite reicht nicht aus.

Sicherheits- und Normhinweis: Dieser Artikel ist eine technische Referenz und kein Ersatz für den geltenden NEC, lokale Ergänzungen, Produktzulassungen, Projektspezifikationen oder die Auslegung durch die zuständige Behörde (AHJ). Schalten Sie elektrische Anlagen vor der Inspektion oder Änderung spannungsfrei, überprüfen Sie dies und setzen Sie für normgerechte Arbeiten qualifiziertes Personal ein.