Electrical Tap Box vs Junction Box e Pull Box: come si applicano le norme NEC

Una electrical tap box è un involucro in cui un alimentatore viene derivato o suddiviso in conduttori aggiuntivi, spesso utilizzando connettori di giunzione omologati, apparecchiature terminali o blocchi di distribuzione dell'energia. Una scatola di giunzione junction box è un termine più ampio per indicare un involucro contenente giunzioni o connessioni di conduttori. Una scatola di tiraggio pull box fornisce principalmente l'accesso per il tiraggio dei conduttori attraverso un sistema di canalizzazione.

Tali nomi descrivono la funzione prevista, ma l'etichetta su un disegno non non determina di per sé la dimensione finale dell'involucro. I requisiti di controllo dipendono dalla sezione del conduttore, dalla disposizione della canalizzazione, dal fatto che i conduttori vengano tirati, giuntati, derivati o terminati, dall'hardware installato e dall'edizione del National Electrical Code (NEC) adottata dall'autorità locale competente (AHJ).

Tabella di decisione rapida

Descrizione dell'involucro	Cosa accade all'interno	Focus progettuale tipico	Disposizioni NEC comunemente verificate*
Scatola di tiraggio	I conduttori passano attraverso; la scatola fornisce un punto di tiraggio	Geometria della canalizzazione, direzione di tiraggio, protezione dei conduttori, accesso	314.28, 314.29
Scatola di derivazione	I conduttori vengono giuntati, collegati o reindirizzati	Riempimento della scatola per conduttori di sezione minore; geometria e spazio di curvatura per conduttori di sezione maggiore; accesso	314.16, 314.28, 314.29
Scatola di derivazione	Un alimentatore o circuito viene derivato in conduttori aggiuntivi, spesso tramite connettori o un blocco di distribuzione dell'energia	Omologazione del connettore, gamma di conduttori, classificazione dell'involucro, spazio di curvatura, spazio di cablaggio, accesso	Può includere i requisiti delle sezioni 312.6, 312.8, 314.28 e le specifiche di omologazione del prodotto

La sezione applicabile dipende dal tipo di involucro e dall'installazione. Verificare sempre l'edizione del NEC adottata, le normative locali, le istruzioni del prodotto e l'interpretazione dell'autorità competente (AHJ).

La regola più importante: classificare l'installazione, non l'acronimo

PB, JB e TB sono abbreviazioni utili nei disegni, ma non sostituiscono una revisione tecnica. Prima di selezionare l'involucro, rispondere a cinque domande:

1. Qual è il conduttore di sezione maggiore all'interno dell'involucro?
2. I conduttori passano direttamente, effettuano una curva, formano un'ansa a U, vengono giuntati, derivati o terminati?
3. Quali canalizzazioni contengono gli stessi conduttori?
4. L'involucro conterrà connettori di giunzione, morsetti o blocchi di distribuzione dell'energia certificati?
5. Il prodotto è una scatola di tiraggio/derivazione, un armadio o una cassetta di derivazione, oppure fa parte di un'apparecchiatura certificata?

Questa sequenza previene un errore comune: presumere che ogni scatola con giunzioni utilizzi solo il calcolo del riempimento in pollici cubi, mentre ogni scatola senza giunzioni utilizzi solo la formula per le scatole di tiraggio. Per i conduttori di sezione maggiore, una scatola di derivazione con giunzioni può comunque rientrare nell'ambito della norma NEC 314.28.

Per un confronto mirato tra due elementi, vedere Scatola di tiraggio vs Scatola di derivazione: differenze chiave e dimensionamento NEC. Per l'accessibilità, il supporto, le coperture e i requisiti generali dell'Articolo 314, utilizzare la sezione separata Guida ai requisiti NEC per le scatole di derivazione.

Cos'è una scatola di derivazione elettrica?

Una scatola di derivazione fornisce un punto chiuso in cui un conduttore o un alimentatore in ingresso viene collegato a uno o più conduttori in uscita. A seconda del sistema, la derivazione può essere effettuata con un connettore meccanico omologato, un connettore a compressione, un gruppo di morsetti, una struttura a barre o un blocco di distribuzione dell'energia (PDB).

Le applicazioni più comuni includono:

• distribuzione di un alimentatore verso diversi quadri elettrici o carichi;
• configurazioni per utenze multiple e sistemi di misurazione;
• sistemi di controllo industriale e di distribuzione dell'energia;
• ammodernamento di apparecchiature in cui i conduttori devono essere ramificati all'interno di un involucro accessibile;
• Sistemi di distribuzione modulari che utilizzano hardware di terminazione o distribuzione certificato.

“Tap box” è un termine tecnico funzionale del settore, non una scorciatoia universale per una formula di dimensionamento. Un involucro di derivazione assemblato in campo può essere trattato come una scatola di tiraggio o di giunzione in un progetto, e come un armadio o una scatola di derivazione in un altro. Le apparecchiature certificate possono avere requisiti di costruzione e installazione ancora diversi.

Tap Box vs Scatola di giunzione vs Scatola di tiraggio

Una scatola di tiraggio crea un punto di passaggio per i conduttori

In una tipica scatola di tiraggio, i conduttori rimangono continui mentre gli installatori li fanno passare attraverso un percorso di canalizzazione lungo o che cambia direzione. L'involucro deve fornire spazio sufficiente per instradare i conduttori senza danneggiare l'isolamento o violare le regole applicabili di curvatura e spaziatura.

Il termine “tiraggio” descrive la funzione; non proibisce ogni giunzione in ogni possibile involucro di tiraggio o di giunzione. Se vengono installate giunzioni, il progetto deve essere valutato secondo le disposizioni applicabili alle giunzioni e ai tiraggi ad angolo o a U, piuttosto che presumere che la scatola rimanga un semplice caso di tiraggio rettilineo.

Una scatola di giunzione protegge giunzioni e connessioni

Una scatola di giunzione può contenere giunzioni di circuiti derivati, giunzioni di alimentazione, terminazioni o transizioni tra metodi di cablaggio. Per i conduttori comunemente coperti dal metodo di riempimento della scatola NEC 314.16, il volume richiesto dipende dal numero e dalla dimensione dei conduttori e dai dispositivi, morsetti, conduttori di messa a terra e altri elementi conteggiati dall'edizione del codice adottata.

Quando una scatola contiene conduttori di sezione 4 AWG o superiore, non limitarsi al calcolo del riempimento per conduttori di piccola sezione. La norma NEC 314.28 può stabilire dimensioni minime anche in base alla disposizione delle canalizzazioni, alla direzione di tiro e alle giunzioni.

Una scatola di derivazione aggiunge componenti di distribuzione e vincoli di terminazione.

Una scatola di derivazione è un involucro di connessione con un'ulteriore problematica progettuale: la componentistica di derivazione stessa occupa spazio e stabilisce requisiti per l'ingresso dei conduttori, la lunghezza di spelatura, la coppia di serraggio, le distanze di isolamento e la gamma di sezioni dei cavi. La scatola deve ospitare il connettore o il blocco di distribuzione (PDB) specifico, non un blocco generico ipotetico.

La verifica dell'involucro deve pertanto includere:

• l'elenco e le istruzioni di installazione del blocco o del connettore;
• il materiale, la quantità e la gamma di sezioni dei conduttori ammessi;
• l'instradamento dei conduttori di linea e di carico;
• lo spazio di curvatura in corrispondenza di ciascun terminale;
• separazione dalla parete dell'involucro e da altre parti in tensione;
• metodo di montaggio e supporto meccanico;
• accessibilità per il serraggio, l'ispezione e la manutenzione futura;
• corrente di cortocircuito nominale applicabile e condizioni di protezione da sovracorrente per l'intera installazione.

VIOX offre blocchi di distribuzione dell'energia per applicazioni su quadri e distribuzione, ma la selezione del modello deve basarsi sulle specifiche nominali del modello, sulla gamma dei conduttori, sulle istruzioni di installazione e sui requisiti dell'intero assemblaggio.

NEC 314.16 vs 314.28: dove il vecchio articolo ha sbagliato

La versione precedente di questo articolo trattava la differenza come:

Cassetta di tiraggio = NEC 314.28; cassetta di derivazione = NEC 314.16.

Quella scorciatoia è incompleta. Una regola decisionale più sicura è:

Condizione di installazione	Calcolo o revisione preliminare
Conduttori di sezione inferiore in una scatola di derivazione, dispositivo o presa	Volume di riempimento della scatola secondo NEC 314.16, incluse tutte le tolleranze richieste
Canalizzazioni o cavi con conduttori di sezione 4 AWG o superiore in una scatola di tiro o di derivazione	Dimensioni minime secondo NEC 314.28, basate sul percorso del conduttore e sulla disposizione della canalizzazione
Tiro rettilineo con conduttori di sezione maggiore	314.28 dimensione per tiraggio rettilineo
Tiraggio angolare, tiraggio a U o giunzione con conduttori di sezione maggiore	314.28 dimensioni per tiraggio angolare/a U/giunzione e spaziatura delle canalizzazioni
Componenti di derivazione installati in una scatola di tiraggio o di derivazione	314.28 requisiti più le disposizioni per i componenti di distribuzione o giunzione certificati
Componenti di derivazione installati in un armadio o in un involucro per apparecchiature simile	Disposizioni applicabili dell'Articolo 312 relative allo spazio di cablaggio e allo spazio di curvatura, alla certificazione dell'apparecchiatura e alle istruzioni del produttore

L'esatta serie di sezioni può variare in base all'involucro e all'apparecchiatura. La correzione fondamentale è che L'aggiunta di una giunzione non annulla automaticamente i requisiti della norma NEC 314.28.

Regola per il tiraggio rettilineo secondo NEC 314.28

Per un tiraggio rettilineo che rientra nell'ambito della norma NEC 314.28, i conduttori entrano da una parete ed escono dalla parete opposta senza cambiare direzione. La lunghezza minima della scatola nella direzione del tiraggio è:

Lunghezza minima per tiraggio rettilineo = 8 × diametro nominale della conduttura più grande

Esempio: tiraggio rettilineo da 3 pollici

Se la conduttura più grande è da 3 pollici:

8 × 3 pollici = 24 pollici.

La dimensione minima nella direzione di tale tiraggio rettilineo è quindi di 24 pollici. Questo calcolo non stabilisce ogni dimensione richiesta. Il progettista deve comunque verificare i restanti percorsi dei conduttori, gli ingressi, i coperchi, l'accessibilità, lo spazio pratico per il tiraggio e qualsiasi requisito specifico dell'apparecchiatura.

NEC 314.28 Tiri ad angolo, tiri a U e giunzioni

Quando i conduttori cambiano direzione, ritornano attraverso la stessa parete o vengono giuntati, la dimensione della parete opposta si basa sulle canalizzazioni in ogni fila su quella parete:

Distanza minima dalla parete opposta = 6 × canalizzazione più grande nella fila + somma delle altre canalizzazioni in quella fila

È necessario verificare anche la spaziatura tra gli ingressi delle canalizzazioni che racchiudono gli stessi conduttori. Non calcolare solo la larghezza complessiva della scatola ignorando la posizione dei fori o dei raccordi.

Esempio: tiro ad angolo con una canalizzazione da 3 pollici e una da 2 pollici

Si supponga che una fila su una parete contenga:

• una canalizzazione da 3 pollici;
• una canalizzazione da 2 pollici;
• conduttori che deviano verso un'altra parete.

La distanza minima dalla parete opposta per quella fila è:

(6 × 3 pollici) + 2 pollici = 20 pollici.

Questa è una dimensione richiesta, non una specifica completa dell'involucro. Ripetere il calcolo per ogni parete e percorso dei conduttori pertinente, quindi applicare il risultato più restrittivo in ciascuna direzione.

Per una procedura dettagliata sul riempimento della scatola e sul calcolo della scatola di tiraggio, utilizzare l'apposita guida al dimensionamento delle scatole di derivazione.

Perché una scatola di derivazione non può essere dimensionata solo in base alla portata in ampere

Non esiste una regola affidabile come “una derivazione da 400 A necessita di un involucro di X pollici”. Due scatole di derivazione con la stessa corrente nominale possono richiedere dimensioni diverse a causa di:

• conduttori in rame rispetto a quelli in alluminio;
• sezione del conduttore e numero di conduttori per morsetto;
• isolamento del conduttore e caratteristiche di curvatura;
• ingresso superiore, inferiore o laterale;
• orientamento dei morsetti di linea e di carico;
• dimensioni fisiche e posizione di montaggio del ripartitore (PDB) o del connettore;
• grado di protezione dell'involucro;
• spazio richiesto per la curvatura e il cablaggio dei cavi;
• corrente di cortocircuito nominale e condizioni di protezione;
• Requisiti ambientali e di accessibilità.

Selezionare prima l'hardware di derivazione, verificare i conduttori e le portate consentite, tracciare i percorsi dei conduttori e infine selezionare o progettare l'involucro. Invertire questa sequenza spesso porta a un quadro sufficientemente grande esternamente, ma impossibile da cablare in sicurezza all'interno.

Un flusso di lavoro in cinque fasi per la selezione della scatola di derivazione

Fase 1: Definire l'architettura elettrica

Documentare la tensione di sistema, la corrente di guasto disponibile, la protezione da sovracorrente a monte, il conduttore in ingresso, i conduttori in uscita, il numero di derivazioni, il metodo di messa a terra e collegamento equipotenziale, e se l'installazione costituisce apparecchiatura di servizio o parte di un altro assemblaggio certificato.

Fase 2: Selezionare l'hardware di connessione certificato

Scegliere il connettore, il gruppo terminale o il blocco di distribuzione di potenza (PDB) utilizzando la relativa scheda tecnica e le istruzioni di installazione. Verificare il materiale del conduttore, l'intervallo di sezione, il numero di conduttori per porta, la classe di temperatura, le istruzioni di serraggio e le condizioni di cortocircuito applicabili.

Non inserire due conduttori in un terminale a meno che il terminale non sia identificato per tale combinazione di conduttori.

Passaggio 3: Classificare l'involucro

Determinare se l'installazione è una scatola di derivazione/tiro, un armadio o una scatola di sezionamento, una canalina o parte di un'apparecchiatura certificata. Questa classificazione determina quali disposizioni del NEC devono essere esaminate.

Passaggio 4: Disporre i conduttori prima di scegliere le dimensioni

Disegnare ogni ingresso della canalina, percorso del conduttore, connettore e terminazione. Applicare le verifiche richieste per il tiro rettilineo, il tiro angolato, la giunzione e lo spazio di curvatura dei terminali. Verificare che il coperchio possa essere installato senza comprimere i conduttori contro parti in tensione o spigoli vivi.

Passaggio 5: Verificare l'assemblaggio completo

Controllare l'accessibilità, il supporto, il collegamento equipotenziale, l'idoneità ambientale, le aperture inutilizzate, l'idoneità del coperchio, l'etichettatura, lo spazio di lavoro e le istruzioni del produttore. L'autorità competente (AHJ) valuta l'installazione, non solo la pagina del catalogo relativa alla scatola vuota.

Spazio di curvatura dei cavi: l'opportunità che GSC sta mostrando

Lo spazio di curvatura dei cavi non è uno spazio libero decorativo. Consente ai conduttori di entrare nei terminali senza superare una curvatura accettabile, caricare il terminale o premere l'isolamento contro l'involucro.

Il requisito di controllo dipende dal punto in cui terminano i conduttori e dalla classificazione dell'involucro. Il NEC 312.6 disciplina lo spazio di curvatura dei cavi presso i terminali in armadi e cassette di derivazione, mentre il NEC 314.28 disciplina le dimensioni e i percorsi dei conduttori in cassette di tiraggio e di giunzione contenenti conduttori di sezione maggiore. Le apparecchiature certificate e le istruzioni dei terminali potrebbero richiedere spazio aggiuntivo.

Per questo motivo, alla domanda “spazio di curvatura dei cavi NEC” si dovrebbe rispondere con un processo decisionale piuttosto che con una dimensione universale:

1. identificare il tipo di involucro e di apparecchiatura;
2. identificare il conduttore e il terminale;
3. verificare la tabella NEC applicabile o la regola geometrica nell'edizione adottata;
4. verificare le istruzioni dell'apparecchiatura;
5. confermare il percorso reale del conduttore, non solo le dimensioni della scatola vuota.

Errori di progettazione comuni

Errore	Perché fallisce	Approccio migliore
Dimensionamento basato sull'etichetta PB, JB o TB	L'etichetta non descrive ogni percorso del conduttore o la regola applicabile	Disegnare la disposizione interna dei conduttori e classificare l'involucro
Supponendo che ogni scatola di derivazione utilizzi solo la norma NEC 314.16	I conduttori di sezione maggiore possono anche attivare le dimensioni previste dalla norma 314.28	Verificare la sezione del conduttore prima di scegliere il metodo di calcolo
Aggiunta di una giunzione per evitare la regola dell'8×	Le giunzioni sono gestite con geometria di tiro angolare/a U; non eliminano automaticamente la norma 314.28	Ricalcolare l'involucro per l'effettiva disposizione delle giunzioni
Scegliere una scatola di derivazione basandosi solo sugli ampere	L'hardware e il percorso dei conduttori possono determinare le dimensioni	Selezionare prima il connettore e mappare i conduttori
Ignorare la spaziatura per l'ingresso delle canaline	Le dimensioni complessive possono essere conformi mentre la posizione dei raccordi no	Quotare ogni parete, fila e coppia di canaline con conduttori identici
Utilizzare un blocco di distribuzione di potenza (PDB) generico senza verificarne l'omologazione	Le combinazioni dei conduttori e le condizioni di cortocircuito sono specifiche del modello	Utilizzare la documentazione tecnica esatta del prodotto e i requisiti di assemblaggio completo
Considerare le dimensioni minime previste dalla normativa come un progetto completo	La geometria minima potrebbe risultare comunque poco pratica per il tiraggio o la terminazione	Prevedere uno spazio utile per l'installazione e la manutenzione dopo tutte le verifiche dei minimi

Lista di controllo delle specifiche per ingegneri e costruttori di quadri elettrici

Prima di rilasciare un involucro per derivazione, tiraggio o giunzione, registrare:

• classificazione dell'involucro e funzione prevista;
• l'edizione del NEC adottata e le modifiche locali;
• sezioni, quantità, materiali e tipi di isolamento dei conduttori;
• dimensioni nominali delle canalizzazioni e posizioni di ingresso;
• percorsi rettilinei, ad angolo, a U, di giunzione, di derivazione e di terminazione;
• dimensioni minime calcolate per ogni direzione;
• spaziatura di ingresso nella canalizzazione per conduttori dello stesso tipo;
• produttore e codice articolo del connettore o del blocco di distribuzione (PDB);
• combinazioni di conduttori consentite e istruzioni di serraggio;
• requisiti di cortocircuito per apparecchiature e assemblaggi;
• materiale dell'involucro e grado di protezione ambientale richiesti dal luogo di installazione;
• metodo di messa a terra e collegamento equipotenziale;
• requisiti relativi a copertura, supporto, accessibilità, etichettatura e spazio di lavoro;
• spazio di installazione aggiuntivo oltre al minimo calcolato.

Se il progetto richiede un quadro industriale configurabile anziché una scatola di derivazione standard, consultare VIOX opzioni per scatole di derivazione e involucri a tenuta stagna solo dopo aver definito i requisiti elettrici, ambientali e dimensionali.

Domande Frequenti

Una scatola di derivazione (tap box) è la stessa cosa di una scatola di giunzione (junction box)?

Una scatola di derivazione (tap box) può fungere da tipo di custodia di giunzione o distribuzione, ma i termini non sono intercambiabili in ogni progetto. “Tap box” descrive un alimentatore o un circuito da cui viene effettuata una derivazione; “scatola di giunzione” descrive in senso lato una custodia contenente connessioni di conduttori. Le regole applicabili dipendono dalla classificazione della custodia, dalla sezione dei conduttori, dall'hardware e dalla disposizione del cablaggio.

Una tap box contiene sempre un blocco di distribuzione dell'alimentazione (PDB)?

No. Le derivazioni possono utilizzare connettori di giunzione omologati, gruppi di terminali, strutture a barre o PDB. Il metodo di connessione selezionato deve essere identificato per i conduttori e l'applicazione specifica.

Il NEC 314.28 si applica solo alle scatole di tiro (pull boxes)?

No. Il NEC 314.28 riguarda le scatole di tiro, le scatole di giunzione e i corpi condotto all'interno del suo campo di applicazione. Anche le scatole di giunzione contenenti conduttori di sezione maggiore possono richiedere le verifiche dimensionali previste dal 314.28.

Posso ridurre le dimensioni di una scatola di tiro tagliando e giuntando i conduttori?

Non darlo per scontato. Le giunzioni sono incluse nelle disposizioni per tiri ad angolo/a U/giunzioni del NEC 314.28. Modificare la disposizione dei conduttori richiede un nuovo calcolo e può aggiungere requisiti relativi a connettori, spazio di curvatura, accessibilità e manutenzione.

Qual è la regola dell'8× per una scatola di tiro?

Per un tiro rettilineo ai sensi della norma NEC 314.28, la lunghezza della scatola nella direzione del tiro deve essere almeno otto volte la dimensione commerciale della conduttura più grande. È comunque necessario verificare le altre dimensioni e i requisiti.

Qual è la regola del 6× per un tiro angolato?

Per un tiro angolato, un tiro a U o una giunzione, la distanza richiesta dall'ingresso della conduttura alla parete opposta si basa su sei volte la dimensione della conduttura più grande nella fila, sommata alle dimensioni commerciali delle altre condutture presenti nella stessa fila. È necessario verificare anche la spaziatura delle condutture per lo stesso percorso dei conduttori.

Quale edizione del NEC dovrei utilizzare?

Utilizzare l'edizione adottata dalla giurisdizione del progetto, unitamente agli emendamenti locali e alle interpretazioni dell'autorità competente (AHJ). Non dare per scontato che l'edizione pubblicata più recente sia già applicabile nel luogo del progetto.

Conclusione

La differenza tra una scatola di tiro, una scatola di derivazione e una scatola di derivazione per derivazioni (tap box) inizia dalla funzione, ma il dimensionamento sicuro dipende dall'installazione effettiva. L'etichetta su un disegno non prevale sulla dimensione dei conduttori, sulla geometria della conduttura, sulla disposizione delle giunzioni o delle derivazioni, sullo spazio di curvatura dei terminali, sull'omologazione dell'apparecchiatura o sulle istruzioni del produttore.

Per una scatola di derivazione (tap box), la sequenza più affidabile è: definire l'architettura elettrica, selezionare l'hardware di connessione omologato, classificare l'involucro, disporre i conduttori, calcolare ogni dimensione richiesta e verificare l'intero assemblaggio. Tale processo produce una specifica difendibile ed evita la scorciatoia pericolosa di cercare di adattare l'installazione a una scatola selezionata troppo presto.

Riferimenti tecnici

• Documentazione di sviluppo NFPA NEC per l'Articolo 314.28
• Disposizioni dell'Articolo 314 del NEC ospitate dall'ICC
• Informazioni sui blocchi di distribuzione di potenza in custodia Schneider Electric

Nota sulla sicurezza e sulle normative: Questo articolo è una panoramica tecnica e non sostituisce il NEC adottato, le modifiche locali, le specifiche di progetto, le istruzioni del prodotto o l'approvazione dell'AHJ. I lavori su quadri elettrici e conduttori devono essere progettati ed eseguiti da personale qualificato.