¿Qué es la calculadora de llenado de cajas?
Esta herramienta aplica la sección 314.16(B) del National Electrical Code (NEC) de Estados Unidos para determinar el volumen mínimo que debe tener una caja eléctrica de tomacorriente, interruptor o empalme. Conviene tener presente que el NEC es la normativa estadounidense; en otros países rigen reglamentos distintos (por ejemplo, el REBT en España o normas locales en Latinoamérica), por lo que esta calculadora es útil sobre todo para instalaciones que deban cumplir el código de EE. UU. Las reglas de llenado evitan la sobrecarga de la caja, que puede dañar el aislamiento y provocar sobrecalentamiento. La calculadora utiliza los volúmenes asignados por el NEC 2020 y asume que todos los conductores de la caja comparten el calibre más grande que introduzcas.
Cómo usarla
Selecciona el calibre del conductor más grueso de la caja, introduce el volumen en pulgadas cúbicas indicado en la caja y, a continuación, el número de conductores activos (que transportan corriente), tierras de equipos, abrazaderas internas de cable y dispositivos (como tomacorrientes o interruptores). La calculadora te devuelve el volumen requerido, el porcentaje de llenado y si la caja es adecuada o no.
La fórmula explicada
El NEC 314.16(B) asigna un volumen de espacio libre por conductor según el calibre (por ejemplo, 2,00 in³ para 14 AWG y 2,25 in³ para 12 AWG). Cada conductor activo cuenta como una asignación. Todos los conductores de puesta a tierra de equipos juntos cuentan como una sola asignación. Todas las abrazaderas internas de cable juntas cuentan como una. Cada dispositivo montado sobre yugo o pletina cuenta como dos. Multiplica el total de asignaciones por el volumen por conductor para obtener el volumen requerido de la caja.
$$ V_{req} = N \times V_{unit} $$ $$ \text{donde}\quad \left\{ \begin{aligned} N &= \text{Conductores} + [\text{Tierras}>0] + [\text{Abrazaderas}>0] + 2\,\text{Dispositivos} \\ V_{unit} &= f(\text{AWG}) \end{aligned} \right. $$ $$ \text{Llenado}\% = \frac{V_{req}}{\text{Volumen de caja (in}^3)} \times 100 \qquad V_{free} = \text{Volumen de caja} - V_{req} $$
Ejemplo resuelto
Seis conductores de 14 AWG, una tierra, una abrazadera y un dispositivo en una caja de 18 in³: asignaciones = \(6 + 1 + 1 + 2 = 10\). Volumen requerido = $$ 10 \times 2{,}00 = 20{,}00 \text{ in}^3 $$ Como \(20 > 18\), la caja se queda corta por 2 in³.
NEC 314.16(B) Asignación de Volumen por Conductor según Calibre
La Tabla NEC 314.16(B) asigna a cada conductor aislado un volumen fijo de espacio libre basado únicamente en su tamaño de cable (AWG). El total de llenado de caja es la suma de cada conductor contado multiplicado por la asignación por conductor del calibre más grande involucrado en cada categoría de conteo.
| Tamaño del Conductor (AWG) | Asignación de Espacio Libre por Conductor (pulg³) |
|---|---|
| 18 | 1.50 |
| 16 | 1.75 |
| 14 | 2.00 |
| 12 | 2.25 |
| 10 | 2.50 |
| 8 | 3.00 |
| 6 | 5.00 |
Cómo se cuentan los conductores bajo 314.16(B):
- Conductores que transportan corriente — cada conductor que pasa a través o termina en la caja cuenta como 1. Un conductor que se origina afuera y termina adentro cuenta una vez; un conductor que pasa directamente (bucle, sin empalme) también cuenta una vez a menos que el bucle sea ≥ dos veces la longitud requerida, en cuyo caso cuenta dos veces.
- Tierras de equipo — todos los conductores de puesta a tierra juntos cuentan como una sola asignación basada en la tierra más grande presente (1 si hay alguna presente).
- Abrazaderas de cable — una o más abrazaderas internas juntas cuentan como una sola asignación basada en el conductor más grande de la caja.
- Dispositivos (marcos/correas) — cada interruptor o tomacorriente en un solo marco cuenta como 2 asignaciones de conductor, basadas en el conductor más grande conectado al dispositivo.
Por ejemplo, con conductores AWG 14, el volumen por unidad es 2.00 pulg³ por artículo contado.
Volúmenes de Cajas Estándar (Tabla NEC 314.16(A))
La Tabla NEC 314.16(A) enumera el volumen asignado de cajas metálicas estándar comunes. Para cualquier caja no listada aquí (y para cajas no metálicas), el fabricante debe marcar la caja con su capacidad en pulgadas cúbicas, que debe usar directamente. Las dimensiones son ancho × largo × profundidad en pulgadas.
| Tipo de Caja | Tamaño Comercial (pulg) | Volumen Listado (pulg³) |
|---|---|---|
| Caja de dispositivo | 3 × 2 × 2 | 10.0 |
| Caja de dispositivo | 3 × 2 × 2½ | 12.5 |
| Caja de dispositivo | 3 × 2 × 2¾ | 14.0 |
| Caja de dispositivo | 3 × 2 × 3½ | 18.0 |
| Caja cuadrada | 4 × 4 × 1½ | 21.0 |
| Caja cuadrada | 4 × 4 × 2⅛ | 30.3 |
| Caja cuadrada | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 1½ | 29.5 |
| Caja cuadrada | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 2⅛ | 42.0 |
| Caja octagonal | 4 × 1½ | 15.5 |
| Caja octagonal | 4 × 2⅛ | 21.5 |
Nota: Cuando un conjunto de caja incluye un anillo de yeso, cubierta elevada o anillo de extensión marcado con su propio volumen, ese volumen marcado puede agregarse al volumen de la caja. El volumen total disponible es lo que compara contra el llenado requerido.
Preguntas frecuentes
¿Las tierras cuentan una por una? No: todos los conductores de puesta a tierra de equipos juntos cuentan como una única asignación de volumen.
¿Cómo se cuentan los dispositivos? Cada yugo o dispositivo montado sobre pletina cuenta como dos asignaciones, calculadas según el conductor más grueso conectado a él.
¿Sustituye a una inspección? No. Es una ayuda para la planificación; verifica siempre con el código vigente adoptado en tu zona y haz que la instalación sea inspeccionada.
