Se alguma vez foi apanhado desprevenido por um inspetor elétrico a citar o NEC 314.28, não está sozinho. A diferença entre uma caixa de passagem, uma caixa de junção e uma caixa de derivação não é apenas semântica — afeta diretamente os requisitos de dimensionamento, os custos de instalação e a conformidade com o código. Quer seja um empreiteiro elétrico, engenheiro ou gestor de instalações, compreender estas distinções pode poupar-lhe milhares em materiais e evitar atrasos dispendiosos no projeto. Neste guia abrangente, vamos analisar as regras de dimensionamento de caixas de passagem vs. caixas de junção, explicar os cálculos críticos do NEC 314.28 e mostrar-lhe como a nomenclatura adequada nas suas plantas afeta as dimensões da caixa. Domine estes requisitos do código elétrico e evite a surpresa da “caixa do tamanho de um caixão” que apanha tantos profissionais desprevenidos.
Principais conclusões
- As caixas de passagem requerem 8x o diâmetro do eletroduto para passagens retas (NEC 314.28)
- As caixas de junção utilizam cálculos de volume com base na contagem de condutores, não no tamanho do eletroduto
- Cortar e emendar fios pode converter uma caixa de passagem numa caixa de junção, reduzindo os requisitos de tamanho
- As caixas de derivação precisam de espaço extra para blocos de distribuição de energia e folga para dobragem de fios
- Condutores 4 AWG e maiores acionam fórmulas geométricas rigorosas do NEC 314.28
- Rotulagem adequada da planta (PB vs JB vs TB) determina qual regra de dimensionamento se aplica
O Problema do Mundo Real: Quando as Etiquetas da Caixa Ditam os Tamanhos da Caixa
Está a rever uma planta elétrica. Vê uma caixa marcada como “PB” (Caixa de Passagem) localizada numa sala mecânica apertada. Assume que é uma caixa padrão de 12×12.
Depois, o inspetor elétrico chega e reprova a instalação. Aponta para Artigo 314.28 do NEC e diz, “Essa caixa precisa de ter 32 polegadas de comprimento, não 12.”
Está perplexo. É apenas uma caixa de metal com fios a passar por ela. Porque precisa de ter o tamanho de um caixão?
A resposta está no nome. Aos olhos do Código Elétrico Nacional (NEC), uma Caixa de Passagem (PB), uma Caixa de Junção (JB), e uma Caixa de Derivação (TB) não são apenas etiquetas diferentes — representam instalações elétricas fundamentalmente diferentes com requisitos de dimensionamento distintos.
Um nome aciona uma fórmula geométrica rigorosa com base no dimensionamento do eletroduto (a “Regra 8x”). O outro nome aciona um cálculo de volume simples. Usar o acrónimo errado na sua planta pode custar-lhe milhares de dólares em aço e espaço.
Caixa de Passagem vs. Caixa de Junção vs. Caixa de Derivação: Compreender as Definições
Para dimensionar corretamente qualquer caixa elétrica, deve primeiro identificar a ação que acontece dentro da caixa. O comportamento do fio — quer seja puxado, cortado e emendado ou distribuído — determina qual regra de dimensionamento do NEC se aplica.
Tabela de Comparação de Referência Rápida
| Tipo de Caixa | Função principal | Ação do Fio | Regra de Dimensionamento | Referência de código |
|---|---|---|---|---|
| Caixa de Passagem (PB) | Passagem do fio | Contínuo (não cortado) | 8x o diâmetro do eletroduto | NEC 314.28 |
| Caixa de Junção (JB) | Emenda do fio | Cortado e conectado | Cálculo do volume | NEC 314.16 |
| Caixa de Derivação (TB) | Distribuição de energia | Dividido em ramificações | Hardware + espaço para dobragem | NEC 312.6 |
Caixa de puxar (PB): “O Ginásio”
A Ação: Os fios entram, passam e saem sem serem cortados. O condutor permanece contínuo de ponta a ponta.
A Física por Detrás da Regra: Como o fio é contínuo e rígido (geralmente 4 AWG ou maior), os eletricistas precisam de um espaço físico enorme para puxar o laço para fora, criar folga e alimentá-lo de volta sem dobrar o isolamento ou danificar o condutor.
A Regra de Dimensionamento: Geometria Linear Estrita (NEC 314.28). As dimensões da caixa são determinadas pelo diâmetro do eletroduto, não o tamanho do fio dentro dele.
Aplicações comuns: Longas passagens de eletrodutos, elevadores verticais, transições subterrâneas para aéreas.
Caixa De Junção (JB): “A Sala de Cirurgia”
A Ação: Os fios entram, são cortados, e são emendados usando conectores de torção, terminais de compressão ou blocos de terminais.
A Física por Detrás da Regra: Uma vez que um fio é cortado, perde a sua tensão e torna-se flexível e fácil de manipular. Não precisa de espaço para puxar o cabo contínuo; apenas precisa de espaço adequado para armazenar a emenda com segurança.
A Regra de Dimensionamento: Volume (Preenchimento) & Raio de Dobragem. O tamanho da caixa é determinado pela quantidade e tamanho dos condutores, seguindo os cálculos de volume da NEC 314.16.
Aplicações comuns: Conexões de circuitos de derivação, pontos de controle de iluminação, instalações de dispositivos.
Caixa de Derivação (TB): “O Hub de Distribuição”
A Ação: Um alimentador grande entra e se divide em vários alimentadores menores ou circuitos de derivação.
A Física por Detrás da Regra: Esta é essencialmente uma caixa de junção robusta preenchida com Blocos de Distribuição de Energia (PDBs) que exigem espaço de montagem substancial e folga para dobragem de fios.
A Regra de Dimensionamento: Regido pelos requisitos de espaço para dobragem de fios (NEC 312.6) e pelas dimensões físicas do hardware de distribuição.
Aplicações comuns: Salas elétricas, equipamentos de serviço, conjuntos de medição multi-inquilino.
A Armadilha de Dimensionamento NEC 314.28: Cálculos para Condutores 4 AWG e Maiores
É aqui que muitos projetos elétricos dão errado. Quando sua instalação envolve condutores 4 AWG e maiores, você deve aplicar NEC 314.28 regras de dimensionamento. Estes não são cálculos de volume simples — são fórmulas geométricas baseadas no diâmetro do conduíte.
A Regra 8x: Requisitos de Dimensionamento para Puxada Reta
Se você rotular uma caixa como uma “Caixa de Puxada” e o conduíte entra de um lado e sai do lado oposto (configuração direta):
Regra NEC 314.28(A)(1): O comprimento da caixa deve ser pelo menos 8 vezes o diâmetro comercial da maior eletrocalha.
Exemplo do Mundo Real:
Você tem um conduíte de 4 polegadas transportando cabo de 500 MCM em uma configuração de puxada reta.
- Cálculo: 4 polegadas × 8 = 32 polegadas
- Comprimento Necessário da Caixa: 32 polegadas mínimo
- Erro Comum: Encomendar uma caixa padrão de 12×12 ou 18×18 (ambas falham na inspeção)
Dica Profissional: Sempre identifique primeiro o diâmetro do seu maior conduíte, depois multiplique por 8 antes de especificar as dimensões da caixa em seus desenhos de submissão.
A Regra 6x: Requisitos de Dimensionamento para Puxada Angular e Puxada em U
Quando o conduíte entra e sai em ângulos diferentes (curva de 90°) ou sai da mesma parede (configuração de puxada em U), o cálculo se torna mais complexo:
Regra NEC 314.28(A)(2): A distância até a parede oposta deve ser 6 vezes o diâmetro comercial da maior eletrocalha, MAIS a soma dos diâmetros de todas as outras eletrocalhas na mesma parede.
Exemplo do Mundo Real:
Você tem um conduíte de 4 polegadas e um conduíte de 2 polegadas entrando na parede inferior, com saídas na parede lateral.
- Cálculo: (4 polegadas × 6) + 2 polegadas = 26 polegadas
- Dimensão Necessária: A dimensão vertical deve ser de pelo menos 26 polegadas
Por que Isso Importa: As puxadas angulares exigem espaço extra porque o fio deve se dobrar ao redor dos cantos. O multiplicador 6x garante um raio de curvatura adequado para evitar danos ao isolamento durante a instalação.
Erros Comuns de Dimensionamento e Como Evitá-los
Erro 1: Usar o tamanho do fio em vez do diâmetro do conduíte para os cálculos.
- ❌ Errado: “Eu tenho fio de 500 MCM, então usarei essa medida”
- ✅ Correto: “Meu fio de 500 MCM está em um conduíte de 4 polegadas, então multiplico 4 × 8”
Erro 2: Esquecer de adicionar todos os diâmetros das eletrocalhas nos cálculos de puxada angular.
- ❌ Errado: Apenas multiplicar o maior conduíte por 6
- ✅ Correto: Multiplicar o maior por 6, depois adicionar todos os outros
Erro 3: Aplicar regras de caixa de puxada a caixas de junção.
- ❌ Errado: Usar a regra 8x quando os fios serão emendados
- ✅ Correto: Identificar a ação do fio primeiro, depois aplicar a regra apropriada
A “Brecha do Fio Cortado”: Converter uma Caixa de Puxada em uma Caixa de Junção
Aqui está uma estratégia testada em campo conhecida por empreiteiros elétricos veteranos e gerentes de projeto — embora venha com importantes concessões.
A Situação
Você encomendou uma caixa de 24 polegadas para o que você pensava ser uma simples passagem envolvendo um conduíte de 4 polegadas. Durante a inspeção, você percebe que a NEC 314.28 exige 4 × 8 = 32 polegadas. Sua caixa está 8 polegadas curta demais, e o inspetor está escrevendo uma violação.
A solução
O eletricista corta o fio contínuo e o reconecta com um kit de emenda devidamente classificado, terminal de compressão ou conector mecânico dentro da caixa.
Ao introduzir uma emenda, você transformou a “Caixa de Puxada” em uma “Caixa de Junção”:
- Requisito da Caixa de Puxada: 8x diâmetro do conduíte = 32 polegadas
- Requisito da Caixa de Junção: Volume adequado para preenchimento do condutor e raio de curvatura (geralmente 24 polegadas são suficientes)
De repente, sua caixa de 24 polegadas está em conformidade com o código.
A Análise de Trade-Off
Vantagens:
- Economiza custos de substituição da caixa ($200-$500 dependendo do tamanho)
- Evita atrasos quando o espaço é fisicamente limitado
- Solução legítima em conformidade com o código quando feita corretamente
Desvantagens:
- Cada emenda é um ponto de falha potencial
- Aumenta os requisitos de manutenção a longo prazo
- Pode anular certas disposições de garantia
- Requer hardware de emenda adequado (adicionando custos de material)
Quando Usar Esta Estratégia:
Esta abordagem faz sentido em projetos de renovação onde uma caixa maior fisicamente não caberá entre os elementos estruturais existentes. No entanto, para novas construções com planejamento adequado, sempre dimensione as caixas corretamente desde o início.
Melhores Práticas: Se você precisar introduzir uma emenda, use conectores mecânicos de alta qualidade ou terminais de compressão classificados para a ampacidade total do condutor e documente a localização da emenda em desenhos "as-built" para manutenção futura.
Dimensionamento de Caixas de Derivação: É Tudo Sobre o Hardware
Embora “Caixa de Derivação” não seja um termo estritamente definido pela NEC como “Caixa de Puxada”, representa um tipo de instalação específico que requer uma consideração cuidadosa do dimensionamento além dos cálculos simples de passagem.
O Que Torna uma Caixa de Derivação Diferente
Uma caixa de derivação contém Blocos de Distribuição de Energia (BDEs)—hardware especializado que permite que um alimentador grande se divida em vários alimentadores menores ou circuitos de derivação. Pense nisso como um ponto de junção elétrica para distribuição de energia.
Restrições de Dimensionamento para Caixas de Derivação
Restrição #1: Dimensões do Bloco de Distribuição
A caixa deve ser profunda o suficiente para montar o hardware do BDE, que pode ser substancial para aplicações de alta amperagem.
- BDE de 400A: Tipicamente 8-12 polegadas de profundidade
- BDE de 600A: Frequentemente 12-18 polegadas de profundidade
- BDE de 1200A+: Pode exigir 20+ polegadas de profundidade
Restrição #2: Espaço de Curvatura do Fio (NEC 312.6)
A caixa deve fornecer “Espaço de Curvatura do Fio” adequado entre o terminal e a parede do invólucro. Isso não se trata de tensão de tração—trata-se do espaço físico necessário para dobrar grandes condutores em conexões de terminal.
Requisitos de Espaço de Curvatura do Fio NEC 312.6(B):
| Tamanho do fio | Espaço de Curvatura Mínimo |
|---|---|
| 250-350 kcmil | 4 polegadas |
| 400-500 kcmil | 5 polegadas |
| 600-700 kcmil | 6 polegadas |
| 750-900 kcmil | 8 polegadas |
Exemplo do Mundo Real:
Para uma caixa de derivação com alimentadores de 500 kcmil conectando-se a um bloco de distribuição:
- Profundidade do bloco de distribuição: 12 polegadas
- Espaço de curvatura do fio: 5 polegadas (de acordo com NEC 312.6)
- Espessura da parede e hardware: 2 polegadas
- Profundidade mínima da caixa: 19 polegadas
Processo de Dimensionamento Profissional para Caixas de Derivação
- Selecione seu hardware de distribuição primeiro (não adivinhe o tamanho da caixa)
- Verifique as especificações do fabricante para dimensões de montagem
- Calcule o espaço de curvatura do fio NEC 312.6 para seus maiores condutores
- Adicione folgas para dissipação de calor (especialmente para instalações de alta amperagem)
- Especifique o invólucro com base nas dimensões totais calculadas
Dica Profissional: Ao trabalhar com equipamentos de distribuição de alta qualidade, sempre consulte as instruções de instalação do fabricante. Eles geralmente fornecem dimensões de invólucro recomendadas que excedem os requisitos mínimos do código para desempenho ideal e gerenciamento de calor.
Dimensionamento de Eletrodutos e Seleção de Caixas: Fazendo a Escolha Certa
Compreender a relação entre o dimensionamento de eletrodutos, o preenchimento de fios e os requisitos de caixa é essencial para instalações elétricas em conformidade com o código.
Comece com os Cálculos de Preenchimento de Fios
Antes de dimensionar uma caixa de puxada, você precisa saber o diâmetro do seu eletroduto, que depende do preenchimento do condutor:
NEC Capítulo 9, Tabela 1 – Percentagens Máximas de Preenchimento:
- Um condutor: preenchimento de 53%
- Dois condutores: Preenchimento 31%
- Três ou mais condutores: Preenchimento 40%
Exemplo De Cálculo:
Instalação de (3) condutores THHN de 500 kcmil:
- Área individual do condutor: 0,7073 polegadas quadradas (NEC Capítulo 9, Tabela 5)
- Área total dos condutores: 2,12 polegadas quadradas
- Eletroduto necessário com preenchimento 40%: Tamanho comercial de 3,5 polegadas ou 4 polegadas
Depois de saber o tamanho do eletroduto (4 polegadas), você pode aplicar a fórmula da caixa de tração: 4 × 8 = 32 polegadas.
Considerações sobre a seleção de materiais
Aço vs. Alumínio vs. Não Metálico:
| Material | Vantagens | Aplicações comuns |
|---|---|---|
| Aço Galvanizado | Alta resistência, custo-benefício | Uso geral, instalações internas |
| Aço inoxidável | Resistência à corrosão | Áreas costeiras, químicas, de lavagem |
| Alumínio | Leve, resistente à corrosão | Externo, telhado, sensível ao peso |
| PVC/Fibra de Vidro | Não condutor, à prova de corrosão | Locais perigosos, subterrâneo |
Considerações sobre a Classificação da Caixa:
- NEMA 1: Interno, uso geral
- NEMA 3R: Externo, à prova de chuva
- NEMA 4/4X: Ambientes de lavagem, corrosivos
- NEMA 12: Interno, proteção contra poeira e gotejamento
Melhores Práticas de Projeto: Rotulagem Adequada Economiza Dinheiro
A nomenclatura que você usa nos desenhos elétricos tem implicações de custo no mundo real. Veja como especificar as caixas corretamente e evitar ordens de mudança caras.
Notação Padrão de Projeto
Formato de Rotulagem Clara:
PB-32x12x8 (NEMA 3R)
Inclua Estes Detalhes:
- Designação do tipo de caixa (PB, JB ou TB)
- Dimensões (Comprimento × Largura × Profundidade)
- Classificação NEMA ou requisitos ambientais
- Método de montagem (superfície, embutido, teto)
- Especificação do material se não for padrão
Coordenação com Outras Áreas
Coordenação Mecânica:
- Verifique a folga adequada ao redor do equipamento HVAC
- Verifique se há conflitos com dutos e tubulações
- Confirme a acessibilidade para manutenção
Coordenação Estrutural:
- Garanta suporte adequado para invólucros pesados (as caixas TB podem exceder 200 lbs carregadas)
- Verifique se a superfície de montagem pode suportar o peso
- Verifique se há conflitos com a estrutura estrutural
Coordenação Arquitetônica:
- Confirme se as alturas do teto acabado permitem a profundidade da caixa
- Verifique as folgas de abertura da porta em espaços apertados
- Coordene com os cronogramas de acabamento para os requisitos de acabamento
Lista de Verificação de Conformidade com o Código Elétrico
Use esta lista de verificação antes da inspeção para garantir a conformidade com NEC 314.28:
Para Caixas de Tração (4 AWG e Maiores):
- ☐ Mediu corretamente o maior diâmetro comercial do eletroduto
- ☐ Aplicou a regra de 8x para trações retas (multiplique o maior eletroduto × 8)
- ☐ Aplicou a regra de 6x para trações angulares (multiplique o maior × 6, depois adicione todos os outros)
- ☐ Verificou se o comprimento da caixa atende ou excede o cálculo
- ☐ Confirmou se todas as entradas de eletroduto estão devidamente fixadas
- ☐ Garantiu aterramento/ligação adequados conforme NEC 314.4
Para Caixas de Junção (Qualquer Tamanho):
- ☐ Calculou o volume total do condutor conforme NEC 314.16
- ☐ Levou em conta grampos, acessórios e dispositivos no cálculo de preenchimento
- ☐ Garantiu raio de curvatura do fio adequado dentro da caixa
- ☐ Verificou se os métodos de emenda são apropriados para o tipo de condutor e ampacidade
- ☐ Confirmou se a caixa está devidamente suportada conforme NEC 314.23
Para Caixas de Derivação:
- ☐ Selecionou primeiro o hardware do bloco de distribuição
- ☐ Calculou o espaço de curvatura do fio conforme NEC 312.6(B)
- ☐ Adicionada a profundidade de montagem do hardware ao cálculo
- ☐ Verificada a dissipação de calor adequada para a capacidade de condução de corrente
- ☐ Confirmada a acessibilidade para manutenção futura
Perguntas frequentes (FAQ)
Qual é a diferença entre uma caixa de passagem e uma caixa de junção?
Uma caixa de passagem contém condutores contínuos que passam através dela sem serem cortados, exigindo dimensionamento com base no diâmetro do conduíte (regra de 8x conforme NEC 314.28). Uma caixa de junção contém condutores emendados e é dimensionada com base em cálculos de volume. A principal diferença é se os fios são cortados e conectados dentro da caixa.
Quando a NEC 314.28 se aplica a caixas elétricas?
A NEC 314.28 se aplica especificamente a caixas que contêm condutores de 4 AWG e maiores. Para condutores menores (6 AWG e abaixo), use os cálculos de volume da NEC 314.16. As regras de dimensionamento 8x e 6x se aplicam apenas a instalações de condutores maiores.
Posso usar uma caixa de junção em vez de uma caixa de passagem para economizar espaço?
Sim, mas apenas se você estiver disposto a introduzir emendas. Ao cortar os condutores contínuos e emendá-los adequadamente dentro da caixa, você converte uma instalação de caixa de passagem em uma instalação de caixa de junção, permitindo dimensões menores. No entanto, cada emenda é um ponto de falha potencial, portanto, isso só deve ser feito quando as restrições de espaço forem inevitáveis.
Como calculo o tamanho da caixa de passagem para vários conduítes?
Para puxadas retas, use 8x o maior diâmetro do conduíte. Para puxadas angulares ou puxadas em U, use 6x o maior diâmetro do conduíte e, em seguida, adicione os diâmetros de todos os outros conduítes que entram/saem da mesma parede. Sempre use o tamanho comercial do conduíte (diâmetro), não o tamanho do fio, para esses cálculos.
O que é uma caixa de derivação e quando ela é necessária?
Uma caixa de derivação é um invólucro que contém blocos de distribuição de energia (PDBs) que dividem um alimentador grande em vários alimentadores menores. Embora não seja um termo específico da NEC, as caixas de derivação exigem dimensionamento com base nas dimensões do bloco de distribuição, mais os requisitos de espaço de curvatura do fio da NEC 312.6. Eles são comumente usados em salas elétricas e instalações de serviço multi-inquilino.
Preciso de uma caixa de passagem para transições subterrâneas para aéreas?
Sim, quando condutores de 4 AWG e maiores fazem a transição do conduíte subterrâneo para o conduíte aéreo, uma caixa de passagem dimensionada de acordo com a NEC 314.28 é normalmente necessária. Isso fornece espaço adequado para a operação de puxada e evita danos ao isolamento do condutor durante a instalação. Consulte a NEC 300.5 para obter requisitos adicionais de instalação subterrânea.
Conclusão: Dominando o Dimensionamento de Caixas para Instalações em Conformidade com o Código
Compreender as distinções entre caixas de passagem, caixas de junção e caixas de derivação - e saber quando aplicar as regras de dimensionamento da NEC 314.28 - é fundamental para instalações elétricas bem-sucedidas. A “regra 8x” para puxadas retas e a “regra 6x” para puxadas angulares não são requisitos arbitrários; eles são projetados para garantir práticas de instalação seguras e proteger a integridade do condutor.
Princípios-chave para lembrar:
- A ação dita o dimensionamento: Identifique o que está acontecendo dentro da caixa (puxando, emendando ou distribuindo) antes de calcular as dimensões
- Diâmetro do conduíte, não tamanho do fio: Os cálculos da NEC 314.28 usam o diâmetro comercial do conduíte
- Limiar de 4 AWG: Condutores maiores acionam fórmulas geométricas estritas
- A precisão do projeto importa: A rotulagem adequada (PB vs JB vs TB) evita mudanças dispendiosas no campo
- Em caso de dúvida, aumente o tamanho: Caixas maiores são mais fáceis de trabalhar e preparam sua instalação para o futuro
Seja você um empreiteiro elétrico licitando projetos, um engenheiro projetando sistemas ou um inspetor garantindo a conformidade com o código, dominar esses princípios de dimensionamento economizará tempo, dinheiro e frustração em todos os trabalhos.
Precisa de orientação especializada em seu próximo projeto?
Selecionar o invólucro certo e garantir a conformidade com o código não precisa ser complicado. Para invólucros elétricos de alta qualidade, blocos de distribuição de energia e suporte técnico especializado, consulte fabricantes experientes que entendem os requisitos da NEC e os desafios de instalação do mundo real.
Pronto para especificar sua próxima instalação de caixa de passagem, caixa de junção ou caixa de derivação? Revise os tamanhos de seus condutores, calcule as dimensões da sua caixa usando as fórmulas neste guia e sempre verifique com a edição mais recente da NEC antes de finalizar seu projeto.
Tem dúvidas sobre instalações específicas ou precisa de ajuda para interpretar a NEC 314.28 para o seu projeto? Marque este guia e consulte-o sempre que estiver dimensionando invólucros elétricos para condutores de 4 AWG e maiores.
Isenção de responsabilidade: Este guia fornece informações gerais sobre a NEC 314.28 e os requisitos de dimensionamento de caixas elétricas. Sempre consulte a edição atual do Código Elétrico Nacional e as emendas locais e procure orientação de profissionais elétricos licenciados para instalações específicas. Os requisitos do código podem variar de acordo com a jurisdição.
