Calculadora de llenado de cajas eléctricas (NEC 314.16): pulgadas cúbicas y tamaño de caja
Calcula el llenado de una caja eléctrica (chalupa o registro) en pulgadas cúbicas según NEC 314.16 (2020/2023): conductores por calibre, calibres mezclados, dispositivos, abrazaderas internas, espárragos y tierras (un volumen, más ¼ por cada una después de cuatro), con las cajas estándar de la tabla 314.16(A), el volumen del anillo y la caja más chica que cumple.
Cómo funciona
Llenado = Σ volúmenes × volumen por conductor (tabla 314.16(B) del NEC: 18 AWG 1.50, 16 AWG 1.75, 14 AWG 2.00, 12 AWG 2.25, 10 AWG 2.50, 8 AWG 3.00, 6 AWG 5.00 pulg³; 1 pulg³ = 16.39 cm³) · conductores: 1 cada uno (lazos de 12″ o más: 2) · dispositivos: 2 por yugo, según el conductor más grueso conectado · abrazaderas internas: 1 en total, según el conductor más grueso · espárragos o soportes: 1 por tipo · tierras: 1 hasta cuatro, + ¼ por cada una después de cuatro, según la tierra más gruesa · Llenado ≤ volumen marcado de la caja + volumen marcado del anillo o extensión
El artículo 314.16 del Código Eléctrico Nacional de EE. UU. (NEC), que la NOM-001-SEDE de México retoma, limita lo que cabe en una caja de salida, chalupa o registro para que los conductores no se calienten, el aislamiento no se dañe al meter los dispositivos y los empalmes sean confiables. Cada elemento se convierte en "volúmenes" según la tabla 314.16(B). Cada conductor que entra y termina o se empalma en la caja cuenta una vez, igual que uno que pasa de largo; un lazo sin cortar de 12 pulgadas (30 cm) o más cuenta doble. Los puentes que empiezan y terminan dentro de la caja y los conectores no se cuentan. Cada yugo de apagador o contacto cuenta dos volúmenes según el conductor más grueso conectado a él. Las abrazaderas internas cuentan una vez en total, y los espárragos o soportes de luminaria una vez por tipo, según el conductor más grueso de la caja. Las tierras cuentan una vez hasta cuatro, y desde el NEC 2020 cada tierra adicional suma un cuarto de volumen. Suma los volúmenes, multiplícalos por las pulgadas cúbicas de cada calibre y compáralos con el volumen de la tabla 314.16(A) para cajas metálicas o con el volumen marcado en las de plástico, más el de un anillo o extensión marcado.
Ejemplo resuelto
Iván cablea con calibre 12 AWG una caja con 6 conductores, un contacto, 3 tierras y abrazaderas internas (los valores predeterminados): 6 + 2 (dispositivo) + 1 (abrazaderas) + 1 (tierras) = 10 volúmenes × 2.25 pulg³ = 22.50 pulg³ (unos 369 cm³). La caja octagonal de 4″ × 1½″ (15.5 pulg³) le queda chica por 7.00 pulg³. La caja metálica estándar más chica que cumple es la cuadrada de 4-11/16″ × 1¼″ (25.5 pulg³, sobran 3.00 pulg³); la de 4-11/16″ × 1½″ (29.5 pulg³) o la cuadrada de 4″ × 2⅛″ (30.3 pulg³) también sirven, pero la cuadrada de 4″ × 1½″ (21.0 pulg³) no.
Fuentes: Open Exam Prep: NEC 314.16 box fill, Tables 314.16(A) and (B), EGC ¼-allowance rule and worked examples · EC&M: box fill calculations, counting rules and mixed-size worked examples · Electrical Contractor: box fill calculations, clamp and mixed-size examples
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el llenado de una caja?
Cuenta los volúmenes: uno por conductor que entra, dos por yugo de dispositivo, uno por todas las abrazaderas internas, uno por tipo de espárrago o soporte y uno por las tierras (más ¼ por cada tierra después de la cuarta). Multiplica por el volumen del calibre (2.00 pulg³ para 14 AWG, 2.25 pulg³ para 12 AWG) y compáralo con el volumen de la caja.
¿Cuántos cables calibre 12 caben en una caja cuadrada de 4″?
Una caja cuadrada de 4″ × 1½″ (21.0 pulg³) admite 9 volúmenes de calibre 12, y una de 4″ × 2⅛″ (30.3 pulg³), 13. Los dispositivos, las abrazaderas y las tierras usan parte de esos volúmenes, así que caben menos cables reales.
¿Cómo cuentan los cables de tierra?
Como grupo: hasta cuatro conductores de tierra cuentan como un volumen, según la tierra más gruesa. Con el NEC 2020 y 2023, cada tierra después de la cuarta suma un cuarto de volumen, así que seis tierras cuentan 1.5 volúmenes.
¿Los capuchones y las colas cuentan en el llenado?
No: los conectores de cable no se cuentan, ni una cola que empieza y termina dentro de la caja. Un conductor que sale de la caja sí cuenta.
¿Un aro de extensión o un anillo de yeso suman volumen?
Sí, si traen el volumen marcado: se suma al de la caja. Si no está marcado, no suma nada.
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Estimación con fines educativos. Los trabajos eléctricos, de plomería y de climatización deben cumplir el reglamento local (NEC, NOM-001-SEDE u otro) y revisarlos un profesional autorizado; los límites de seguridad laboral son una guía, no sustituyen una evaluación del lugar de trabajo.