El inspector abre su caja de conexiones. Ella cuenta los cables. Revisa el sello de la caja. Cuenta de nuevo. Luego viene la etiqueta roja. “Violación de NEC 314.16: se excedió el llenado de la caja. Esto debe rehacerse por completo antes de que pueda dar mi aprobación”.”
Esa inspección fallida le acaba de costar una semana de retrasos y varios miles de dólares en retrabajo, todo debido a una caja de conexiones 4x4 que era dos pulgadas cúbicas demasiado pequeña. Bienvenido a lo que los electricistas llaman “La Trampa del Volumen”.”
Una caja de conexiones alberga conexiones de cableado, protegiéndolas de daños y conteniendo chispas para evitar incendios. Pero dimensionarla correctamente no es solo una buena práctica, es un requisito de seguridad crítico exigido por el Código Eléctrico Nacional (NEC). Una caja de tamaño insuficiente crea cables sobrecargados, lo que causa daños en el aislamiento, sobrecalentamiento y crea graves riesgos de incendio. .
El NEC proporciona dos métodos distintos para dimensionar las cajas de conexiones, según el tamaño del cable:
- NEC 314.16 (Llenado de la Caja): Para conductores más pequeños (6 AWG y más pequeños), el dimensionamiento se basa en el volumen total requerido. Piense en ello como “El Factor de Llenado”—cada componente dentro de esa caja tiene un voto, y debe contarlos todos.
- NEC 314.28 (Caja de Tracción): Para conductores más grandes (4 AWG y más grandes), el dimensionamiento se basa en las dimensiones físicas necesarias para tirar y doblar cables gruesos de forma segura. Aquí es donde “La Regla 8x” entra en juego.
Esta guía lo guía a través de ambos métodos de cálculo para garantizar que sus instalaciones sean seguras y cumplan con el código.
Parte 1: Dimensionamiento para Conductores Pequeños (6 AWG y más Pequeños) – Cálculo de Llenado de la Caja NEC 314.16
Cuando trabaje con tamaños de cableado doméstico comunes como 14 AWG, 12 AWG o 10 AWG, debe usar el cálculo de “llenado de la caja”. Este método determina el volumen mínimo requerido en pulgadas cúbicas (cu in) de la caja. Si no realiza este cálculo, se encontrará con The Volume Trap de primera mano, generalmente durante una inspección que pensó que era de rutina.
Cómo Calcular el Llenado de la Caja
Siga estos pasos para determinar el volumen total necesario. A cada componente en la caja se le asigna un valor de “equivalente de conductor” basado en el tamaño de cable más grande conectado a él. Piense en ello como democracia para los cables: cada elemento tiene un voto, pero algunos cuentan más que otros.
- Conductores: Cuente cada cable que se origina fuera de la caja y termina o se empalma dentro de ella como uno conductor.
- Dispositivos: Cuente cada dispositivo (por ejemplo, un interruptor o receptáculo) como dos conductores. Los dispositivos son votantes dobles en esta elección.
- Abrazaderas: Cuente todas las abrazaderas de cable internas juntas como uno conductor: votan como un bloque.
- Cables de Tierra: Cuente todos los cables de tierra de cobre desnudo o verde juntos como uno conductor. Los cables de tierra viajan en paquetes; todos cuentan como uno.
- Pernos/Hickeys de Luminarias: Cuente cada perno o hickey de luminaria como uno conductor. .
Una vez que tenga el equivalente total de conductor, multiplique ese número por la asignación de volumen para ese tamaño de cable, que se encuentra en la tabla a continuación.
Tabla 1: Asignación de Volumen de Cable (según NEC 314.16(B))
| El Tamaño De Los Cables | Volumen por Conductor (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 |
Tabla 2: Volúmenes de Caja Estándar (según NEC 314.16(A))
| Tipo De Caja De | Volumen Mínimo |
|---|---|
| De una sola unidad | 18 cu in |
| De 2 unidades | 36 cu in |
| Cuadrada de 4″ | 30.3 cu in |
| Cuadrada de 4-11/16″ | 42 cu in |
Ejemplo de Llenado de la Caja
Escenario: Está instalando un solo receptáculo en una caja. Dos cables con revestimiento no metálico 12/2 (cada uno con caliente, neutro y tierra) entran en la caja, que tiene abrazaderas internas. Así es como se acumulan los votos:
- Conductores: 2 calientes + 2 neutros = 4
- Cables de Tierra: Los dos cables de tierra cuentan como 1 (viajando como un paquete)
- Abrazaderas: Las abrazaderas internas cuentan como 1 (votando como un bloque)
- Dispositivo: El receptáculo cuenta como 2 (votante doble)
Equivalentes Totales de Conductor: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
Cálculo del Volumen: El tamaño del cable es 12 AWG, que requiere 2.25 cu in por conductor.
8 conductores × 2.25 cu in/conductor = 18.0 cu in
Debe seleccionar una caja con al menos 18.0 cu in de volumen. Una caja estándar de una sola unidad (18 cu in) cumple exactamente con este requisito mínimo, lo que significa que está al 100% de su capacidad. En trabajos eléctricos, “exactamente a capacidad” es otra forma de decir “aumente un tamaño si valora la aprobación de su inspección”.”
Parte 2: Dimensionamiento para conductores grandes (4 AWG y mayores) – NEC 314.28 Cálculo de la caja de tracción
Para conductores grandes (4 AWG y mayores), el enfoque cambia del volumen a las dimensiones físicas. Los cables son más gruesos. Las reglas son más simples. La caja debe ser lo suficientemente grande para permitir que los conductores se tiren y doblen sin dañar su aislamiento. Las reglas dependen del tipo de tracción.
Tracciones Rectas
En una tracción recta, los conductores entran por un lado de una caja y salen por la pared opuesta. Aquí es donde La Regla de 8x se gana su reputación por su elegante simplicidad.
- Regla: La longitud de la caja debe ser de al menos ocho veces (8x) el tamaño comercial del conducto (tubo) más grande. .
¿Un conducto de 2 pulgadas que entra y sale por paredes opuestas? Su caja debe tener al menos 16 pulgadas de largo (2″ × 8 = 16″). Eso es todo.
Tracciones Angulares, Tracciones en U o Empalmes
Esto se aplica cuando los conductores entran por una pared y salen por una pared adyacente (tracción angular), la misma pared (tracción en U) o se empalman en la caja.
- Regla: La distancia desde la entrada del conducto hasta la pared opuesta debe ser al menos seis veces (6x) el tamaño comercial del conducto más grande, más la suma de los diámetros de todos los demás conductos en la misma pared y en la misma fila. Llame a esto “La Red de Seguridad de Seis Veces”.”
Distancia Entre Conductos
- Regla: La distancia entre los conductos que encierran la misma corrida de conductores debe ser al menos seis veces (6x) el tamaño comercial del conducto más grande.
Ejemplo de Caja de Tracción (Tracciones Combinadas)
Cuando una caja contiene tracciones rectas y angulares, debe calcular para ambas y usar la dimensión resultante más grande para cada dirección (horizontal y vertical).
Escenario: Una caja de tracción tiene los siguientes conductos:
- Pared Izquierda: Un conducto de 3″ y uno de 2″.
- Pared Derecha: Un conducto de 2″.
- Pared Superior: Un conducto de 3″.
- Los conductos de 2″ son para una tracción recta (de izquierda a derecha).
- Los conductos de 3″ son para una tracción angular (de izquierda a arriba).
1. Calcular la Dimensión Horizontal (Longitud):
- Tracción Recta (De Izquierda a Derecha): El conducto más grande en esta tracción es de 2″.
- 8 × 2″ = 16″
- Tracción Angular (Originada en la Pared Izquierda): El conducto más grande es de 3″. El otro conducto en esa pared es de 2″.
- (6 × 3″) + 2″ = 18″ + 2″ = 20″
- Resultado: Elija la dimensión más grande: 20 pulgadas.
2. Calcular la Dimensión Vertical (Altura):
- Tracción Angular (Originada en la Pared Superior): El conducto más grande (y único) es de 3″.
- 6 × 3″ = 18″
- Resultado: La dimensión vertical es 18 pulgadas.
Tamaño Final de la Caja: La caja debe ser al menos 20″ de largo por 18″ de alto.
Consideraciones de seguridad
Antes de comenzar cualquier trabajo eléctrico, siempre priorice la seguridad.
- Apague la Energía: Desenergice el circuito en el interruptor principal de panel.
- Verifique que la energía esté apagada: Use un voltímetro o un probador de circuitos sin contacto para confirmar que no haya voltaje en los cables que manipulará. .
- Use Herramientas Aisladas: Trabaje con herramientas diseñadas para trabajos eléctricos.
- Use EPP: Se recomiendan gafas de seguridad y guantes aislantes.
- Trabaje en un Área Clara e Iluminada: Asegúrese de que su espacio de trabajo esté bien iluminado y libre de obstáculos.
Los Errores más comunes a Evitar
- Sobrecarga de la Caja: Nunca exceda el llenado calculado de la caja. Esta es la causa más común de sobrecalentamiento e incendios eléctricos, y la razón principal del fracaso de las inspecciones. La Trampa de Volumen se cobra otra víctima.
- Elección del Tipo de Caja Incorrecto: Utilice cajas resistentes a la intemperie para lugares exteriores o húmedos y cajas metálicas para cables o conductos con revestimiento metálico (MC).
- Ubicación Incorrecta: Instale las cajas en lugares accesibles. No las entierre dentro de una pared terminada donde no se puedan reparar. Los inspectores tienen buena memoria para las cajas que no pueden encontrar.
- Mala Conexión a Tierra: Asegúrese de que todos los cables de tierra estén conectados de forma segura entre sí y a las cajas metálicas para evitar riesgos de descarga eléctrica.
- Ignorar los Códigos Locales: El NEC es un estándar nacional, pero su jurisdicción local puede tener requisitos adicionales. Siempre verifique las regulaciones locales. Lo que pasa en Phoenix podría fallar en Chicago.
Conclusión
Dimensionar correctamente una caja de conexiones es una habilidad fundamental para un trabajo eléctrico seguro y confiable. Al comprender y aplicar correctamente El Factor de Llenado (NEC 314.16 para conductores pequeños) y La Regla de 8x (NEC 314.28 para conductores grandes), puede asegurarse de que sus instalaciones sean compatibles, funcionales y, lo que es más importante, seguras.
¿Y cuando ese inspector abra su caja de conexiones? Obtendrá la etiqueta verde, no la roja.
Descargo de responsabilidad: Esta guía tiene fines informativos únicamente. El trabajo eléctrico puede ser peligroso. Siempre consulte la última versión del Código Eléctrico Nacional, verifique las enmiendas locales y considere contratar a un electricista calificado para cualquier trabajo que no se sienta cómodo realizando usted mismo.
