什么是接线盒填充计算器？
本工具依据美国《国家电气规范》（NEC）314.16(B) 条款，计算插座盒、开关盒或接线盒所需的最小容积。填充规则的目的是防止盒内塞得过满，避免损伤绝缘层或导致过热。计算器采用 2020 版 NEC 的容积配额标准，并默认盒内所有导线均按所输入的最大线规计算。需要说明的是，NEC 是美国采用的规范，中国国内通常依据 GB 标准（如《低压配电设计规范》等），具体接线盒选型应以本地现行规范为准——本工具适用于美国制式或参考美标的项目。
使用方法
先选择盒内最大的导线线规，填入接线盒上标注的容积（立方英寸），再分别输入载流导线、设备接地线、盒内电缆夹具，以及装置（如插座或开关）的数量。计算器将给出所需容积、填充百分比，并判断接线盒是否够用。
公式详解
NEC 314.16(B) 按线规为每根导线分配一份自由空间容积（例如 14 AWG 为 \(2.00\ \text{in}^3\)，12 AWG 为 \(2.25\ \text{in}^3\)）。每根载流导线计为一份配额；所有设备接地线合计只计一份；盒内所有电缆夹具合计也只计一份；每个支架式装置（轭架）计为两份。将配额总数乘以每份导线容积，即为所需的接线盒容积。
$$\begin{gathered} V_{req} = N \times V_{unit} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} N &= \text{Conductors} + [\text{Grounds}>0] + [\text{Clamps}>0] + 2\,\text{Devices} \\ V_{unit} &= f(\text{AWG}) \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
计算实例
一个 \(18\ \text{in}^3\) 的接线盒中有 6 根 14 AWG 导线、一根接地线、一个夹具和一个装置：配额数 = 6 + 1 + 1 + 2 = 10。所需容积 = 10 × 2.00 = 20.00 in³。由于 20 > 18，该接线盒小了 2 in³，不符合要求。
$$N = 6 + 1 + 1 + 2 = 10$$$$V_{req} = 10 \times 2.00 = 20.00\ \text{in}^3$$
NEC 314.16(B) 按规格的每根导体体积允许值
NEC表314.16(B)根据电线规格(AWG)为每根绝缘导体分配固定的自由空间体积。箱体填充总量是每个计数类别中计数导体数量乘以最大规格的每根导体允许值的总和。
| 导体规格(AWG) | 每根导体自由空间允许值(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 |
314.16(B)下的导体计数方法：
- 载流导体 —— 通过箱体或终接于箱体内的每根导体计为1。从外部进入并在内部终接的导体计为1次;直通导体(环路,无接头)也计为1次,除非环路≥所需长度的2倍,在这种情况下计为2次。
- 设备接地 —— 所有接地导体合计按最大接地导体计为单个允许值(如果存在任何接地导体则为1)。
- 电缆夹 —— 一个或多个内部夹具合计按箱体内最大导体计为单个允许值。
- 器件(轭/箍) —— 单个轭上的每个开关或插座计为2个导体允许值,按连接至该器件的最大导体计算。
例如,对于14 AWG导体,每单位体积为2.00立方英寸。
标准箱体体积(NEC表314.16(A))
NEC表314.16(A)列出了常见标准金属箱体的分配体积。对于此处未列出的任何箱体(以及非金属箱体),制造商必须在箱体上标记其立方英寸容量,您应直接使用该容量。尺寸为宽×长×深(英寸)。
| 箱体类型 | 商标尺寸(英寸) | 列出体积(立方英寸) |
|---|---|---|
| 器件箱 | 3 × 2 × 2 | 10.0 |
| 器件箱 | 3 × 2 × 2½ | 12.5 |
| 器件箱 | 3 × 2 × 2¾ | 14.0 |
| 器件箱 | 3 × 2 × 3½ | 18.0 |
| 正方形箱 | 4 × 4 × 1½ | 21.0 |
| 正方形箱 | 4 × 4 × 2⅛ | 30.3 |
| 正方形箱 | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 1½ | 29.5 |
| 正方形箱 | 4¹₁/₁₆ × 4¹₁/₁₆ × 2⅛ | 42.0 |
| 八角形箱 | 4 × 1½ | 15.5 |
| 八角形箱 | 4 × 2⅛ | 21.5 |
注意:当箱体组件包括石膏环、升高盖或延伸环且标记有其自身体积时,该标记体积可以添加到箱体体积中。总可用体积是您与所需填充物进行比较的值。
常见问题
接地线是逐根计算的吗？不是——所有设备接地线合计只计为一份容积配额。
装置如何计数？每个轭架或支架式装置计为两份配额，按连接到它的最大导线线规计算。
能代替验收检查吗？不能。它只是一个规划辅助工具，请始终对照当地现行采用的规范核对，并安排专业人员对工程进行验收。
