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Utilizzare due diversi percorsi di dimensionamento. Per le scatole contenenti conduttori comuni da 18 a 6 AWG, la norma NEC 314.16 determina il volume minimo in base a conduttori, conduttori di terra, morsetti, raccordi e supporti dei dispositivi. Per le scatole di tiro o di derivazione contenenti conduttori isolati di sezione pari o superiore a 4 AWG in una conduttura o in un percorso cavi, la norma NEC 314.28 determina le dimensioni minime in base alla dimensione della conduttura e alla geometria di tiro. Non esiste una dimensione standard unica per le scatole di derivazione adatta a ogni installazione.
| Cosa c'è all'interno della scatola? | Percorso di dimensionamento primario | Risultato calcolato |
|---|---|---|
| Conduttori coperti dalle tolleranze di volume 18–6 AWG | Riempimento scatola NEC 314.16 | Volume interno minimo, solitamente in pollici cubi |
| Conduttori isolati da 4 AWG o superiori in canalizzazioni o percorsi cavi | Dimensionamento scatole di tiraggio/derivazione secondo NEC 314.28 | Dimensione minima della scatola per ogni direzione di tiraggio |
| Una combinazione di condizioni o morsetti dell'apparecchiatura | Applicare ogni regola pertinente | Utilizzare il requisito risultante più restrittivo |
Questa guida utilizza il trattamento del NEC 2023 per i suoi esempi di riempimento delle scatole, poiché le tolleranze per i conduttori di terra differiscono tra i cicli del codice. Prima di utilizzare qualsiasi risultato per la progettazione, l'autorizzazione o l'ispezione, verificare l'edizione del NEC adottata dall'autorità competente (AHJ), le normative locali, la marcatura della scatola e l'elenco del prodotto. NFPA mantiene l'accesso a molteplici edizioni di NFPA 70, il National Electrical Code, pertanto l'ultima edizione pubblicata non è automaticamente l'edizione in vigore presso il luogo del progetto.
Calcolo del riempimento scatola NEC 314.16
NEC 314.16 è un calcolo del volume. Il volume richiesto della scatola è la somma delle tolleranze per i conduttori isolati, i conduttori di messa a terra delle apparecchiature, i morsetti interni, gli accessori di supporto e i supporti dei dispositivi presenti nella scatola.
La formula operativa è:
Volume richiesto della scatola = riempimento conduttori + riempimento morsetti + riempimento accessori di supporto + riempimento dispositivi/apparecchiature + riempimento conduttori di messa a terra delle apparecchiature
Non ridurre il calcolo a “numero di fili × un valore” a meno che ogni elemento conteggiato non abbia la stessa tolleranza e la scatola non contenga dispositivi o accessori interni.
Passaggio 1: Registrare ogni conduttore isolato
Per ogni sezione del conduttore, identificare quanti conduttori devono essere conteggiati:
- Un conduttore che proviene dall'esterno della scatola e che viene giuntato o terminato all'interno conta normalmente una volta.
- Un conduttore continuo che attraversa la scatola conta normalmente una volta.
- Un conduttore interamente contenuto all'interno della scatola generalmente non riceve un'indennità di riempimento conduttori secondo la regola di base per i conduttori.
- Anelli o spire lunghe possono richiedere indennità aggiuntive; verificare la dicitura esatta nell'edizione NEC adottata invece di trattare ogni anello interno come un codino (pigtail).
Conduttori di dimensioni miste mantengono le loro indennità di volume individuali. Quattro conduttori 14 AWG e due conduttori 12 AWG non vengono calcolati come sei conduttori identici.
Passaggio 2: Aggiungere il riempimento per morsetti interni e supporti di fissaggio
Uno o più morsetti per cavi interni aggiungono generalmente un'indennità di volume basata sul conduttore più grande presente nella scatola. Un connettore il cui meccanismo di serraggio si trova all'esterno della scatola non utilizza la stessa indennità per morsetti interni.
Anche i supporti di fissaggio interni, come perni per apparecchi o raccordi (hickeys), richiedono un'indennità secondo la regola applicabile. Identificare ciò che si trova effettivamente all'interno della scatola; non aggiungere un'indennità solo perché un connettore per cavi è visibile dall'esterno.
Passaggio 3: Aggiungere il riempimento per giogo del dispositivo
Ogni giogo o supporto contenente un interruttore, una presa o altro dispositivo richiede normalmente una tolleranza di volume doppia basata sul conduttore più grande collegato a tale giogo. Un dispositivo più largo che occupa più di un modulo può richiedere tolleranze aggiuntive in base all'edizione adottata.
Questo è il motivo per cui una scatola di derivazione vuota e una scatola per dispositivi con lo stesso numero di conduttori isolati possono richiedere volumi differenti.
Passaggio 4: Conteggio dei conduttori di messa a terra delle apparecchiature in base all'edizione NEC
Il riempimento dei conduttori di messa a terra dipende dall'edizione. Secondo l'approccio NEC 2023 utilizzato negli esempi seguenti:
- fino a quattro conduttori di messa a terra delle apparecchiature che entrano nella scatola utilizzano una tolleranza di volume basata sul conduttore di messa a terra delle apparecchiature più grande in ingresso;
- ogni ulteriore conduttore di messa a terra delle apparecchiature in ingresso o ponticello di equipotenzialità applicabile aggiunge un quarto della tolleranza del conduttore più grande.
La vecchia scorciatoia “tutte le messe a terra contano come una” può sottostimare il volume richiesto quando più di quattro conduttori di messa a terra entrano nella scatola. Il materiale di sviluppo pubblico della NFPA per 314.16(B)(5) riempimento del conduttore di terra dell'apparecchiatura documenta l'approccio dell'edizione 2023. Utilizzare la dicitura dell'edizione adottata per il progetto; non applicare questo esempio a ogni ciclo NEC.
Passaggio 5: Convertire ogni franchigia in volume
I seguenti valori sono le comuni franchigie di volume dei conduttori mostrate nella Tabella NEC 314.16(B). Il materiale di sviluppo pubblico NEC della NFPA mostra anche la Tabella delle franchigie 314.16(B) e regole dei componenti.
| Sezione del conduttore | Volume per franchigia | Volume metrico |
|---|---|---|
| 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 |
Per dimensioni miste, calcolare ogni gruppo separatamente. I morsetti e gli accessori di supporto utilizzano il conduttore più grande presente secondo la regola applicabile; il supporto di un dispositivo utilizza il conduttore più grande collegato a tale dispositivo.
Esempio pratico di riempimento scatola: due cavi 12/2 e una presa
Si supponga che una scatola per dispositivi contenga:
- due cavi 12/2, che producono quattro conduttori isolati 12 AWG;
- una presa su un singolo supporto, collegata con conduttori 12 AWG;
- fermacavi interni;
- due conduttori di messa a terra dell'apparecchiatura 12 AWG in ingresso nella scatola;
- nessun raccordo di supporto aggiuntivo.
Utilizzando l'approccio NEC 2023:
| Componente | Conteggio tolleranza | Base di tolleranza | Volume richiesto |
|---|---|---|---|
| Quattro conduttori isolati | 4 | 2,25 in³ | 9,00 in³ |
| Morsetti interni | 1 | 2,25 in³ | 2,25 in³ |
| Supporto per presa | 2 | 2,25 in³ | 4,50 in³ |
| Due conduttori di messa a terra dell'apparecchiatura | 1 | 2,25 in³ | 2,25 in³ |
| Totale | 8 | 18,00 in³ |
Il volume minimo calcolato è 18,00 pollici cubi. Il passo successivo è non dare per scontato che ogni scatola a singolo modulo fornisca 18 in³. Verificare il volume contrassegnato sulla scatola effettiva o utilizzare la tabella normativa applicabile per le dimensioni e la costruzione esatte della scatola. Se la scatola selezionata è contrassegnata con 18,0 in³, soddisfa il minimo numerico in questo esempio, ma una scatola omologata più grande può facilitare la piegatura dei conduttori, l'installazione del dispositivo e la manutenzione futura.
Regola di calcolo per dimensioni miste
Supponiamo che la porzione di conduttore isolato contenga invece quattro conduttori 14 AWG e due conduttori 12 AWG:
- 4 × 2,00 in³ = 8,00 in³
- 2 × 2,25 in³ = 4,50 in³
Il subtotale dei conduttori isolati è 12,50 in³. Non moltiplicare tutti e sei i conduttori per 2,25 in³. Solo le tolleranze per morsetti, raccordi di supporto, supporti per dispositivi e conduttori di terra utilizzano la base del conduttore più grande specificata.
Perché non esiste una “dimensione standard della scatola di derivazione” universale”
Esistono dimensioni standardizzate delle scatole e volumi elencati, ma una descrizione come a singolo modulo, quadrata da 4 pollici, o 100 × 100 mm non dimostra di per sé che una scatola abbia un volume utile sufficiente per una particolare installazione.
Il volume utile può variare in base a:
- profondità e costruzione della scatola;
- morsetti integrali o sporgenze interne;
- anelli di estensione o coperchi con un volume dichiarato;
- supporti e raccordi per dispositivi;
- sezioni e quantità dei conduttori;
- il codice nazionale applicabile e l'elenco dei prodotti.
Per il riempimento delle scatole secondo il NEC, confrontare il requisito calcolato con il volume indicato dal produttore o con la voce esatta nella tabella NEC applicabile. Le dimensioni in millimetri riportate in un catalogo prodotti descrivono la dimensione fisica; non sostituiscono il calcolo previsto dal codice.
Dimensionamento di scatole di tiro e di derivazione NEC 314.28
Il NEC 314.28 modifica il problema del dimensionamento dal volume interno alle dimensioni fisiche di tiro. Si applica alle scatole di tiro e di derivazione e ai corpi condotto utilizzati con conduttori isolati di sezione 4 AWG o superiore nell'ambito del suo campo di applicazione. Il risultato dipende dal fatto che i conduttori effettuino un tiro rettilineo, un tiro angolato, un tiro a U o una disposizione di giunzione.
Il Materiale NFPA per 314.28 stabilisce la regola del tiro diretto 8× e l'approccio dimensionale per i conduttori di sezione maggiore. Calcolare ogni parete e direzione di tiro applicabili; una singola formula non stabilisce automaticamente lunghezza, altezza e profondità.
Tiro diretto: 8× la canalizzazione più grande
Un tiro diretto entra da una parete ed esce dalla parete opposta senza cambiare direzione.
Distanza minima nella direzione di tiro = 8 × dimensione commerciale della canalizzazione più grande
Se la canalizzazione più grande in un tiro diretto è di dimensione commerciale 2:
8 × 2 in = 16 in
La scatola necessita quindi di almeno 16 pollici in quella direzione di tiro. Questo risultato non determina le altre dimensioni della scatola né prevale sui requisiti di curvatura dei conduttori, sui morsetti, sull'omologazione o sull'installazione che potrebbero essere applicabili.
Tiro angolare, tiro a U o giunzione: 6× più le altre canalizzazioni
Per un tiro angolare, un tiro a U o una disposizione di giunzione applicabile, calcolare da ogni parete e fila di canalizzazioni coinvolta:
Distanza minima tra parete e parete opposta = 6 × la canalizzazione più grande nella fila + somma dei diametri nominali delle altre canalizzazioni in quella fila sulla stessa parete
Ripetere il calcolo per ogni fila e parete pertinente. Il risultato maggiore determina quella dimensione della scatola.
Laddove due ingressi di canalizzazione contengono lo stesso percorso di conduttori, la loro spaziatura deve soddisfare anche il minimo applicabile basato su sei volte il diametro nominale della canalizzazione più grande. Questo requisito da ingresso a ingresso è separato dal calcolo da parete a parete opposta.
Esempio pratico di tiro rettilineo
Due canalizzazioni di diametro nominale 2 entrano in pareti opposte e trasportano conduttori isolati 4 AWG o superiori in un tiro rettilineo.
- Identificare la canalizzazione più grande: 2 pollici.
- Applicare il moltiplicatore per tiro rettilineo: 8 × 2 pollici.
- Lunghezza minima della scatola nella direzione del tiro: 16 pollici.
Registrare il risultato come dimensione controllata, non come dimensione completa della scatola:
| Direzione verificata | Tipo a tirare | Calcolo | Dimensione minima |
|---|---|---|---|
| Dalla parete sinistra alla parete destra | Dritto | 8 × 2 in | 16 in |
L'altezza e la profondità richiedono ancora una verifica dal layout completo, dai conduttori, dai raccordi e dalle specifiche dell'involucro.
Esempio pratico di tiro combinato
Si assuma che le seguenti canalizzazioni si trovino sullo stesso piano:
- parete sinistra: una canalizzazione di dimensione commerciale 3 e una canalizzazione di dimensione commerciale 2 nella stessa fila;
- parete destra: una canalizzazione di dimensione commerciale 2;
- parete superiore: una canalizzazione di dimensione commerciale 3;
- le canalizzazioni da 2 pollici formano un tiraggio rettilineo da sinistra a destra;
- le canalizzazioni da 3 pollici formano un tiraggio angolato dalla parete sinistra alla parete superiore.
Dimensione orizzontale
Verificare entrambe le condizioni che influenzano la dimensione da sinistra a destra.
Tirata rettilinea:
8 × 2 in = 16 in
Tirata angolata calcolata dalla parete sinistra:
(6 × 3 in) + 2 in = 20 in
Il risultato maggiore è quello determinante, pertanto la dimensione orizzontale minima è 20 pollici.
Dimensione verticale
Calcolare dalla parete superiore, che presenta una canalizzazione di dimensione commerciale 3 nella fila pertinente:
6 × 3 in = 18 in
La dimensione verticale minima è 18 pollici.
Per le due canalizzazioni da 3 pollici che trasportano lo stesso percorso dei conduttori, verificare inoltre almeno 18 pollici tra i loro ingressi utilizzando la regola di spaziatura 6× applicabile.
Le dimensioni frontali calcolate per questo layout semplificato sono pertanto almeno 20 × 18 pollici. La profondità ed eventuali requisiti aggiuntivi rimangono specifici del progetto. Se le canalizzazioni non si trovano nella fila o nel piano ipotizzato, ridisegnare il layout e ricalcolare ogni parete invece di riutilizzare questa risposta.
Foglio di lavoro per il dimensionamento delle scatole di derivazione
Utilizzare questo foglio di lavoro prima di selezionare un involucro.
Percorso A: Volume NEC 314.16
| Ingresso | Valore del progetto |
|---|---|
| Edizione NEC adottata ed emendamenti locali | |
| Quantità di conduttori isolati per dimensione AWG | |
| Conduttori passanti o anelli lunghi | |
| Morsetti serracavo interni | |
| Accessori di supporto interni | |
| Supporti per dispositivi e conduttore collegato più grande | |
| Inserimento dei conduttori di terra di protezione per dimensione | |
| Subtotale del volume richiesto per ogni elemento | |
| Volume totale richiesto | |
| Volume marcato/elencato della scatola | |
| Superato: volume scatola ≥ volume richiesto |
Percorso B: Dimensioni NEC 314.28
| Ingresso | Valore del progetto |
|---|---|
| Edizione NEC adottata ed emendamenti locali | |
| Dimensione massima del conduttore | |
| Dimensione commerciale della canalizzazione in ogni ingresso | |
| Tipo di tiraggio per ogni percorso del conduttore | |
| Risultato del tiraggio rettilineo per ogni asse | |
| Risultato di trazione ad angolo/a U per ogni parete e fila | |
| Distanziamento di ingresso nel canale portacavi per lo stesso conduttore | |
| Lunghezza di controllo massima | |
| Altezza di controllo massima | |
| Profondità richiesta e altri vincoli dell'apparecchiatura | |
| La scatola selezionata soddisfa ogni dimensione di controllo |
Verifica finale prima della selezione
- Confermare se l'involucro funge da scatola di derivazione, scatola di tiro, scatola di derivazione per derivazioni, scatola per dispositivi o più di una di queste. La guida VIOX a scatole di derivazione, scatole di tiro e scatole di derivazione per derivazioni spiega tale limite funzionale.
- Verificare l'edizione del NEC adottata localmente; non mischiare le regole sui conduttori di messa a terra provenienti da edizioni diverse.
- Controllare la marcatura effettiva della scatola, l'elenco, le dimensioni e le istruzioni del produttore.
- Per il 314.16, mantenere il calcolo del volume componente per componente.
- Per il 314.28, mantenere un disegno parete per parete che mostri le dimensioni commerciali delle canalizzazioni e i percorsi dei conduttori.
- Applicare separatamente i requisiti di accessibilità, supporto, copertura, ingresso e collegamento equipotenziale. Vedere la più ampia guida ai requisiti NEC per le scatole di derivazione per tali argomenti.
- Chiedere all'AHJ o al progettista elettrico del progetto di risolvere i layout ambigui prima dell'ordine o dell'installazione.
Al termine del calcolo, confrontare le dimensioni richieste, il materiale, la configurazione di ingresso e il grado di protezione ambientale con le opzioni disponibili per la produzione di scatole di derivazione VIOX. La selezione di un prodotto deve documentare come i dati dell'involucro contrassegnati o dichiarati soddisfino il requisito calcolato; l'aspetto o la dimensione nominale della faccia non sono sufficienti.
Nota sulla sicurezza e sulle normative: Questo articolo è un riferimento tecnico, non un sostituto del NEC adottato, delle modifiche locali, degli elenchi dei prodotti, delle specifiche di progetto o dell'interpretazione dell'AHJ. Togliere tensione e verificare l'apparecchiatura elettrica prima dell'ispezione o della modifica e utilizzare personale qualificato per i lavori regolati dalle normative.
