L'ispettore apre la tua scatola di giunzione. Conta i fili. Controlla il timbro della scatola. Conta di nuovo. Poi arriva il cartellino rosso. “Violazione NEC 314.16: riempimento della scatola superato. Questo deve essere rifatto completamente prima che io possa firmare.”
Quell'ispezione fallita ti è appena costata una settimana di ritardi e diverse migliaia di dollari di rilavorazione, tutto a causa di una scatola di derivazione 4x4 che era di due pollici cubici troppo piccola. Benvenuti a quello che gli elettricisti chiamano “La trappola del volume”.”
Una scatola di derivazione ospita i collegamenti dei cavi, proteggendoli da danni e contenendo le scintille per prevenire incendi. Ma dimensionarla correttamente non è solo una buona pratica, è un requisito di sicurezza fondamentale imposto dal National Electrical Code (NEC). Una scatola sottodimensionata crea cavi sovraffollati, causando danni all'isolamento, surriscaldamento e creando gravi rischi di incendio. .
Il NEC fornisce due metodi distinti per dimensionare le scatole di derivazione, a seconda della dimensione del filo:
- NEC 314.16 (Riempimento della scatola): Per i conduttori più piccoli (6 AWG e inferiori), il dimensionamento si basa sul volume totale richiesto. Pensalo come “Il fattore di riempimento”- ogni componente all'interno di quella scatola ha un voto e devi contarli tutti.
- NEC 314.28 (Scatola di tiraggio): Per i conduttori più grandi (4 AWG e superiori), il dimensionamento si basa sulle dimensioni fisiche necessarie per tirare e piegare in sicurezza i cavi spessi. È qui che “La regola dell”8x" entra in gioco.
Questa guida ti guida attraverso entrambi i metodi di calcolo per garantire che le tue installazioni siano sicure e conformi al codice.
Parte 1: Dimensionamento per conduttori piccoli (6 AWG e inferiori) – Calcolo del riempimento della scatola NEC 314.16
Quando si lavora con dimensioni di cablaggio domestico comuni come 14 AWG, 12 AWG o 10 AWG, è necessario utilizzare il calcolo del “riempimento della scatola”. Questo metodo determina il volume minimo richiesto in pollici cubici (cu in) della scatola. Se sbagli questo calcolo, incontrerai la trappola del volume in prima persona, di solito durante un'ispezione che pensavi fosse di routine.
Come calcolare il riempimento della scatola
Segui questi passaggi per determinare il volume totale necessario. A ogni componente nella scatola viene assegnato un valore di “equivalente di conduttore” in base alla dimensione del filo più grande a cui è collegato. Pensalo come democrazia per i fili: ogni elemento ha un voto, ma alcuni contano più di altri.
- Conduttori: Conta ogni filo che ha origine all'esterno della scatola e termina o è giuntato al suo interno come un solo conduttore.
- Dispositivi: Conta ogni dispositivo (ad esempio, un interruttore o una presa) come due conduttori. I dispositivi sono doppi votanti in questa elezione.
- Morsetti: Conta tutti i morsetti interni dei cavi insieme come un solo conduttore: votano come un blocco.
- Fili di terra: Conta tutti i fili di terra in rame nudo o verde insieme come un solo conduttore. I fili di terra viaggiano in gruppi; contano tutti come uno.
- Perni/Hickey per apparecchi: Conta ogni perno o hickey per apparecchi come un solo conduttore. .
Una volta che hai l'equivalente totale del conduttore, moltiplica quel numero per la tolleranza di volume per quella dimensione del filo, che si trova nella tabella sottostante.
Tabella 1: Tolleranza del volume del filo (per NEC 314.16(B))
| Dimensione del filo | Volume per conduttore (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 |
Tabella 2: Volumi standard della scatola (per NEC 314.16(A))
| Tipo di scatola | Volume minimo |
|---|---|
| Singola | 18 cu in |
| Doppia | 36 cu in |
| Quadrata da 4″ | 30.3 cu in |
| Quadrata da 4-11/16″ | 42 cu in |
Esempio di riempimento della scatola
Scenario: Stai installando una singola presa in una scatola. Due cavi non metallici rivestiti 12/2 (ciascuno con caldo, neutro e terra) entrano nella scatola, che ha morsetti interni. Ecco come si accumulano i voti:
- Conduttori: 2 caldo + 2 neutro = 4
- Fili di terra: I due fili di terra contano come 1 (viaggiando come un pacchetto)
- Morsetti: I morsetti interni contano come 1 (votando come un blocco)
- Dispositivo: La presa conta come 2 (doppio votante)
Equivalenti totali del conduttore: 4 + 1 + 1 + 2 = 8
Calcolo del volume: La dimensione del cavo è 12 AWG, che richiede 2,25 cu in per conduttore.
8 conduttori × 2,25 cu in/conduttore = 18,0 cu in
È necessario selezionare una scatola con almeno 18,0 cu in di volume. Una scatola standard a frutto singolo (18 cu in) soddisfa esattamente questo requisito minimo, il che significa che sei al 100% della capacità. Nel lavoro elettrico, “esattamente alla capacità” è un altro modo di dire “aumenta di una dimensione se tieni alla tua approvazione dell'ispezione”.”
Parte 2: Dimensionamento per conduttori di grandi dimensioni (4 AWG e superiori) – Calcolo della scatola di derivazione NEC 314.28
Per i conduttori di grandi dimensioni (4 AWG e superiori), l'attenzione si sposta dal volume alle dimensioni fisiche. I fili sono più spessi. Le regole sono più semplici. La scatola deve essere abbastanza grande da consentire ai conduttori di essere tirati e piegati senza danneggiare il loro isolamento. Le regole dipendono dal tipo di tiraggio.
Tiraggi diritti
In un tiraggio diritto, i conduttori entrano da un lato di una scatola ed escono attraverso la parete opposta. È qui che La regola dell'8x si guadagna la sua reputazione per l'elegante semplicità.
- Regola: La lunghezza della scatola deve essere almeno otto volte (8x) la dimensione commerciale del condotto (tubo) più grande. .
Un condotto da 2 pollici che entra ed esce da pareti opposte? La tua scatola deve essere lunga almeno 16 pollici (2″ × 8 = 16″). Questo è tutto.
Tiraggi angolari, tiraggi a U o giunzioni
Questo si applica quando i conduttori entrano in una parete ed escono attraverso una parete adiacente (tiraggio angolare), la stessa parete (tiraggio a U) o sono giuntati nella scatola.
- Regola: La distanza dall'ingresso del condotto alla parete opposta deve essere almeno sei volte (6x) la dimensione commerciale del condotto più grande, più la somma dei diametri di tutti gli altri condotti sulla stessa parete e nella stessa fila. Chiama questo “La rete di sicurezza del sei volte”.”
Distanza tra i condotti
- Regola: La distanza tra i condotti che racchiudono la stessa tratta di conduttori deve essere almeno sei volte (6x) la dimensione commerciale del condotto più grande.
Esempio di scatola di derivazione (tiraggi combinati)
Quando una scatola contiene sia tiraggi diritti che angolari, è necessario calcolare per entrambi e utilizzare la dimensione risultante più grande per ciascuna direzione (orizzontale e verticale).
Scenario: Una scatola di derivazione ha i seguenti condotti:
- Parete sinistra: Un condotto da 3″ e uno da 2″.
- Parete destra: Un condotto da 2″.
- Parete superiore: Un condotto da 3″.
- I condotti da 2″ sono per un tiraggio diritto (da sinistra a destra).
- I condotti da 3″ sono per un tiraggio angolare (da sinistra a in alto).
1. Calcola la dimensione orizzontale (lunghezza):
- Tiraggio diritto (da sinistra a destra): Il condotto più grande in questo tiraggio è 2″.
- 8 × 2″ = 16″
- Tiraggio angolare (originario sulla parete sinistra): Il condotto più grande è 3″. L'altro condotto su quella parete è 2″.
- (6 × 3″) + 2″ = 18″ + 2″ = 20″
- Result: Scegli la dimensione più grande: 20 pollici.
2. Calcola la dimensione verticale (altezza):
- Tiraggio angolare (originario sulla parete superiore): Il condotto più grande (e unico) è 3″.
- 6 × 3″ = 18″
- Result: La dimensione verticale è 18 pollici.
Dimensione finale della scatola: La scatola deve essere almeno 20″ di lunghezza per 18″ di altezza.
Considerazioni sulla sicurezza
Prima di iniziare qualsiasi lavoro elettrico, dai sempre la priorità alla sicurezza.
- Spegni l'alimentazione: Disattiva il circuito al interruttore principale pannello.
- Verificare che l'alimentazione sia spenta: Utilizzare un voltmetro o un tester di circuito senza contatto per confermare che non vi sia tensione nei cavi che si maneggeranno. .
- Utilizzare strumenti isolati: Lavora con strumenti progettati per lavori elettrici.
- Indossa DPI: Si raccomandano occhiali di sicurezza e guanti isolati.
- Lavorare in un'Area Chiara e Illuminata: Assicurarsi che l'area di lavoro sia ben illuminata e priva di ostacoli.
Errori comuni da Evitare
- Sovraffollamento della Scatola: Non superare mai il riempimento calcolato della scatola. Questa è la causa più comune di surriscaldamento e incendi elettrici, nonché il motivo principale per il fallimento delle ispezioni. La trappola del volume reclama un'altra vittima.
- Scelta del Tipo di Scatola Errato: Utilizzare scatole resistenti alle intemperie per ambienti esterni o umidi e scatole metalliche per cavi o tubi metallici (MC).
- Posizionamento Incorretto: Installare le scatole in luoghi accessibili. Non interrarle all'interno di una parete finita dove non possono essere riparate. Gli ispettori hanno una lunga memoria per le scatole che non riescono a trovare.
- Messa a Terra Scarsa: Assicurarsi che tutti i fili di terra siano saldamente collegati tra loro e alle scatole metalliche per prevenire il rischio di scosse elettriche.
- Ignorare i Codici Locali: Il NEC è uno standard nazionale, ma la giurisdizione locale potrebbe avere requisiti aggiuntivi. Controllare sempre le normative locali. Ciò che passa a Phoenix potrebbe fallire a Chicago.
Conclusione
Dimensionare correttamente una scatola di derivazione è un'abilità fondamentale per un lavoro elettrico sicuro e affidabile. Comprendendo e applicando correttamente Il Fattore di Riempimento (NEC 314.16 per conduttori piccoli) e La regola dell'8x (NEC 314.28 per conduttori grandi), è possibile garantire che le installazioni siano conformi, funzionali e, soprattutto, sicure.
E quando quell'ispettore aprirà la tua scatola di derivazione? Otterrai il cartellino verde, non quello rosso.
Disclaimer: Questa guida è solo a scopo informativo. Il lavoro elettrico può essere pericoloso. Consultare sempre l'ultima versione del National Electrical Code, verificare le modifiche locali e prendere in considerazione l'assunzione di un elettricista qualificato per qualsiasi lavoro che non si è in grado di eseguire da soli.
