什麼是接線盒填充計算機？
這個工具套用美國《國家電氣規範》（NEC）第 314.16(B) 節，計算電源插座盒、開關盒或接線盒所需的最低容積。填充規定的用意在於避免盒內導線過度擁擠，因為擠壓可能損傷絕緣層並導致過熱。本計算機採用 2020 年版 NEC 的容積配額，並假設盒內所有導線都以你輸入的最大線規來計算。請注意，這是依美國規範設計的工具，台灣（以及其他國家）的用戶電氣裝置規則並不相同，若在當地施工請依照在地法規辦理。
如何使用
先選擇盒內最大的導線線規，輸入接線盒上標示的容積（立方英吋），接著填入帶電導線數量、設備接地線數量、盒內電纜夾具數量，以及裝置數量（例如插座或開關）。計算機會回傳所需容積、填充百分比，並判斷接線盒是否足夠。
公式說明
NEC 314.16(B) 依線規為每根導線分配自由空間容積（例如 14 AWG 為 2.00 in³、12 AWG 為 2.25 in³）。每根帶電導線計為一份配額；所有設備接地線合計只算一份配額；所有盒內電纜夾具合計也只算一份；每個以支架（yoke）安裝的裝置則計為兩份。將總配額數乘以單位導線容積，即可得到所需的接線盒容積。
$$\begin{gathered} V_{req} = N \times V_{unit} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} N &= \text{Conductors} + [\text{Grounds}>0] + [\text{Clamps}>0] + 2\,\text{Devices} \\ V_{unit} &= f(\text{AWG}) \end{aligned} \right. \end{gathered}$$ $$\text{Fill}\% = \frac{V_{req}}{\text{Box Volume (in}^3)} \times 100 \qquad V_{free} = \text{Box Volume} - V_{req}$$
實例計算
假設一個 18 in³ 的接線盒內有六根 14 AWG 導線、一條接地線、一個夾具與一個裝置：配額 = \(6 + 1 + 1 + 2 = 10\)。所需容積 = \(10 \times 2.00 = 20.00\) in³。由於 \(20 > 18\)，這個盒子小了 2 in³，並不夠用。
NEC 314.16(B) 按導線規格分類的導管盒體積允許量
NEC表格314.16(B)根據導線規格(AWG)為每根絕緣導線指定固定的自由空間體積。盒體填充總量是每個計數類別中計數導線乘以該類別中最大規格的單位導線允許量的總和。
| 導線規格(AWG) | 每根導線的自由空間允許量(立方英寸) |
|---|---|
| 18 | 1.50 |
| 16 | 1.75 |
| 14 | 2.00 |
| 12 | 2.25 |
| 10 | 2.50 |
| 8 | 3.00 |
| 6 | 5.00 |
在314.16(B)下如何計算導線：
- 載流導線 —— 通過盒體或在盒體內終接的每根導線計為1。從外部來源進入並在盒體內終接的導線計為1次；直接通過的導線(迴路、無接線)也計為1次,除非迴路長度≥所需長度的2倍,此時計為2次。
- 設備接地線 —— 所有接地導線合計按存在的最大接地導線計為單一允許量(若存在任何接地導線則計為1)。
- 導管盒卡夾 —— 一個或多個內部卡夾合計按盒體中最大的導線計為單一允許量。
- 設備(裝置板/帶狀物) —— 單個裝置板上的每個開關或插座計為2個導線允許量,按連接到該設備的最大導線計算。
例如,在14 AWG導線中,單位體積為2.00立方英寸。
標準導管盒體積(NEC表格314.16(A))
NEC表格314.16(A)列出常見標準金屬導管盒的指定體積。對於此處未列出的任何導管盒(以及非金屬導管盒),製造商必須用其立方英寸容量標記該導管盒,您應直接使用該容量。尺寸為寬×長×深(單位:英寸)。
| 導管盒類型 | 標準規格(英寸) | 列出的體積(立方英寸) |
|---|---|---|
| 裝置盒 | 3 × 2 × 2 | 10.0 |
| 裝置盒 | 3 × 2 × 2½ | 12.5 |
| 裝置盒 | 3 × 2 × 2¾ | 14.0 |
| 裝置盒 | 3 × 2 × 3½ | 18.0 |
| 正方形盒 | 4 × 4 × 1½ | 21.0 |
| 正方形盒 | 4 × 4 × 2⅛ | 30.3 |
| 正方形盒 | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 1½ | 29.5 |
| 正方形盒 | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 2⅛ | 42.0 |
| 八邊形盒 | 4 × 1½ | 15.5 |
| 八邊形盒 | 4 × 2⅛ | 21.5 |
注意:當導管盒組件包括石膏圈、凸起蓋或延長環且標記有其自身的體積時,該標記的體積可以添加到導管盒體積中。總的可用體積是與所需填充量進行比較的值。
常見問題
接地線要逐條計算嗎？不用——所有設備接地線合計只算一份容積配額。
裝置如何計算？每個以支架安裝的裝置（yoke）計為兩份配額，並依連接到它的最大導線線規計算。
這能取代正式檢查嗎？不行。它只是規劃輔助工具；請務必對照目前採用的最新規範，並讓施工接受正式檢查。
