Elektrické rozvody uložené v zemi mají jiné požadavky než běžné rozvody, protože se vypořádávají s podzemní vlhkostí, tlakem a silou. Běžný vodič NM-B, který používáme pro rezidenční použití, není vhodný pro venkovní uložené rozvody. Proto je nezbytné dodržovat předpisy NEC pro bezpečné a spolehlivé venkovní uložené elektrické rozvody. V této příručce si tyto předpisy podrobně probereme:
Co je to kód NEC? – Základy
Národní elektrotechnický předpis (NEC) neboli NFPA 70 je národní norma, která obsahuje podrobné pokyny pro bezpečnou instalaci elektrických systémů v USA. Tyto pokyny vydává Národní asociace protipožární ochrany (NFPA). Norma se zabývá typy vodičů, minimální hloubkou, napětím, zásypem a dalšími nezbytnými doporučeními pro bezpečné elektrické zapojení. Dodržováním předpisu NEC tedy můžete zabránit úrazu elektrickým proudem, požárům a dalším nebezpečím.
Předpis NEC se v USA používá téměř pro všechny elektroinstalační práce. Nicméně, NEC je nařízen v mnoha jurisdikcích mimo USA. Zahrnuje elektrické systémy, elektroinstalaci, konstrukci, osvětlení a další. NEC má devět kapitol, které jsou rozděleny do článků, částí a sekcí. Kromě toho předpis obsahuje úvodní část na začátku a končí informativním rejstříkem. Struktura NEC je následující:
| Struktura NEC |
| Úvod |
| • Kapitola 1: Obecné informace • Kapitola 2: Zapojení a ochrana • Kapitola 3: Metody a materiály zapojení • Kapitola 4: Zařízení pro všeobecné použití • Kapitola 5: Zvláštní povolání • Kapitola 6: Speciální vybavení • Kapitola 7: Zvláštní podmínky • Kapitola 8: Komunikační systémy • Kapitola 9: Tabulky |
| • Příloha A: Normy bezpečnosti výrobků • Příloha B: Informace o použití pro výpočty proudové zatížitelnosti • Příloha C: Tabulky plnění trubek, trubek a kabelových žlabů… • Příloha D: Příklady • Příloha E: Druhy staveb • Příloha F: Energetické systémy kritických operací… • Příloha G: Dohledové řízení a sběr dat (SCADA) • Příloha H: Správa a vymáhání • Příloha I: Tabulky doporučených utahovacích momentů… • Příloha J: Standardy ADA pro bezbariérový design • Příloha K: Používání zdravotnických prostředků v obydlích… |
Poznámka: Předpis NEC se nevztahuje na žádný druh elektrického systému automobilů, lodí nebo letadel.
Stručná historie rané NEC
Raná historie společnosti NEC se váže k konci 1800. století. Tehdy několik organizací, jako například Newyorská rada pojišťoven protipožárních systémů a Národní asociace pro elektrické osvětlení, publikovalo samostatné elektrické předpisy. Vznik více norem však vyvolával zmatek a bylo potřeba jednotné normy.
S úmyslem stanovit standard bylo v březnu 1896 v New Yorku uspořádáno kolektivní setkání. Toto setkání bylo nazváno „Společná konference elektrotechnických a příbuzných zájmů“, na kterém byli přítomni odborníci a sdružení z různých oborů, jako je pojišťovnictví, elektrotechnika, architektura a zástupci souvisejících oborů. Tato rada později v roce 1897 vydala brožuru Národní rady pojišťoven protipožárních pojišťoven č. 70 (NBFU 70). Tato brožura je v podstatě prvním vydáním Národního elektrotechnického předpisu.
Později v roce 1911 byla norma pravidelně revidována a publikována jako nové vydání. Kromě toho byla tato dokumentace předána Národní asociaci požární ochrany (NFPA). NFPA řídí modernizaci, revizi a rozšíření normy NEC. V současné době je norma NEC považována za nejpoužívanější a nejspolehlivější normu stanovenou NFPA.
Důležitost dodržování předpisů NEC pro bezpečnost
NEC je široce uznávaný a schválený předpis Amerického národního institutu pro normalizaci (ANSI). Zajišťuje bezpečnost elektrických instalací na soukromých i průmyslových pozemcích. Proto je pro zajištění bezpečnosti elektrických instalací zásadní dodržovat předpis NEC. Z tohoto předpisu získáte pokyny týkající se následujících bodů:
- Pravidla pro elektrické instalace, včetně napětí, připojení a dalších.
- Pokyny pro zapojení a ochranu
- Způsob a materiály pro zapojení podle aplikace; to zahrnuje vodiče, kabely, kabelové kanály, trubky a krabice.
- Používání elektrických zařízení
- Zvláštní pokyny pro použití v nebezpečných prostorách, letadlech, zdravotnictví a dalších oblastech.
Dodržováním předpisů NEC si tedy můžete zajistit bezpečnou a spolehlivou elektroinstalaci. Kromě toho se zabývá i právními aspekty ukládání elektrického vedení do země.
Kromě toho je kód revidován a aktualizován každé tři roky. Můžete se tak na kód spolehnout, protože se neustále aktualizuje s využitím nejnovějších technologií.
NBJakmile je kód NEC aktualizován, nemusí jej všechny státy okamžitě implementovat. Na přizpůsobení se nejnovější verzi můžete mít několik měsíců až rok. Kromě toho mohou státy na základě svých požadavků zahrnout nebo vyloučit konkrétní části kódu.
Pokyny pro instalaci venkovních zakopaných elektrických vodičů
Venkovní zásuvky
V kódu NEC 406.9(B)(1), se prohlašuje, že zásuvky o napětí 15 a 20 ampérů, 125 a 250 voltů instalované ve vlhkém prostředí musí mít kryt. Toto ustanovení platí pro všechny takové zásuvky, ať už je zástrčka opatřena krytem, nebo ne. Tím je instalace chráněna před úrazem elektrickým proudem a náhlými nehodami.
Opět podle pokynů NEC 406.9(A)Kryty zásuvek ve vlhkých prostorách musí být určeny pro použití v extrémně náročných podmínkách a měly by se otevírat alespoň o 90° na pantu. Pokud zjistíte, že konstrukce krytu neumožňuje otevření o 90 stupňů, nastavte jej tak, aby umožňoval plné otevření.
Navíc jsou venkovní zásuvky povinné jak pro přední, tak pro zadní část rodinných domů. A v tomto případě nesmí instalační výška překročit 6.5 stop nad zemí.
Požadavky GFCI pro venkovní použití
GFCI je zkratka pro Ground-Fault Circuit Interrupter (ochrana proti zemnímu spojení). Jedná se o elektronické bezpečnostní zařízení, které nabízí ochranu před úrazem elektrickým proudem a požárem. Tato ochrana GFCI je nezbytná pro venkovní zásuvky s jmenovitým napětím 125 V nebo 250 V, jak je uvedeno v NEC 210.8(A)Kromě venkovních ploch se tato povinnost vztahuje na následující oblasti:
- Koupelny
- garáže
- Prostory pro plazení
- Kuchyně
- Vany nebo sprchové kouty
- Prádelny
- Nedokončené části nebo prostory suterénu, které nejsou určeny jako obytné místnosti
- Dočasné venkovní rozvody a zásuvky v blízkosti vodních zdrojů, jako jsou bazény nebo fontány
Tabulka požadavků GFCI
| Článek NEC | Pokyny k GFCI |
| 210.8(A)(3) | Všechny venkovní zásuvky v bytových jednotkách (do 250 V) musí být chráněny proudovým chráničem (GFCI). |
| 210.8 (B) | GFCI je povinný pro všechny venkovní zásuvky v komerčních, průmyslových a jiných neobytných prostorách. |
| 590.6 (A) | Tento článek nařizuje ochranu proudovým chráničem (GFCI) pro dočasné zapojení venkovních zásuvek. Často se vztahuje na staveniště a dočasná zařízení. |
Trubky a elektroinstalace
Při použití kabeláže pro přímé uložení do země se musíte ujistit, že kabely jsou označeny jako UF kabely pro vysoké napětí nebo jsou specializované pro nízkonapěťové osvětleníVysokonapěťové obvody, například 120/240 V, nemohou sdílet stejnou trubku jako nízkonapěťové obvody, například 12/24 V. Mohou však sdílet jeden výkop, pouze pokud je každý obvod v samostatné trubkě.
Z hlediska bezpečnosti je zde také zásadní zvážit materiál trubek. Například pevný kov, PVC nebo IMC chrání podzemní vedení před poškozením a nabízí rozsáhlou mechanickou ochranu, zejména v menších hloubkách zakopání. Podle Článek 300.5 NEC, Minimální požadavky na krytí se liší pro různé typy kabelů; jsou následující:
| Typ zapojení | Minimální krytí |
| UF (podzemní napájecí) drát | 24 palce |
| PVC drát | 18 palce (standardní) |
| Pozinkovaný ocelový drát | 6 palce |
| Nízkonapěťové zapojení | 6 palce |
| Pevné kovové potrubí (RMC) | 6 palce |
| Intermediate Metal Conduit (IMC) | 6 palce |
| Elektrické kovové trubky (EMT) | 18 palce |
| Flexibilní kovové trubky (FMT) | 18 palce (standardní) |
| Ostatní kabely pro přímé uložení do země | 18 palce (standardní) |
Navíc by podle předpisů NEC měly být veškeré kabely a připojení zajištěny vodotěsný nebo odolný vůči povětrnostním vlivům rozvodné krabice, aby se zabránilo vnikání vlhkosti a korozi.
Minimální požadavky na krytí
Termín „krytí“ označuje vzdálenost od horního okraje zakopaného drátu k povrchu země. Musíte si však uvědomit, že „krytí“ neznamená celkovou hloubku výkopu. V článku 300.5 normy NEC nacházíme doporučení minimálního krytí pro metody zapojení a kabelové kanály od nuly do 1000 voltů.
Poznámka: Celková hloubka výkopu musí být hlubší než minimální požadavky na krytí pro řádný kryt přes horní část kabeláže.
Pro přímo zakopané kabely nebo kabelové kanály, NEC E3803.1. [300.5(A)] poskytuje následující tabulku s minimálními požadavky na krytí:
| TABULKA E3803.1 (tabulka 300.5)MINIMÁLNÍ POŽADAVKY NA KRYTÍ, ZAHRABÁNÍ V PALCI | |||||
| UMÍSTĚNÍ ZPŮSOBU ZAPOJENÍ NEBO OBVODU | TYP ZAPOJENÍ NEBO OBVODU | ||||
| 1 Kabely nebo vodiče uložené přímo do země | 2 Pevné kovové potrubí nebo mezilehlé kovové potrubí | 3 Elektrické kovové trubky, nekovové oběžné dráhy určené pro přímé uložení do země bez betonového obalu nebo jiné schválené oběžné dráhy | 4 Obytné odbočky s jmenovitým napětím 120 voltů nebo méně s ochranou GFCI a maximální nadproudovou ochranou 20 ampérů | 5 Obvody pro ovládání zavlažování a krajinářského osvětlení jsou omezeny na maximálně 30 voltů a jsou instalovány s typem UF nebo v jiném identifikovaném kabelu či kabelovém kanálu. | |
| Všechna níže neuvedená místa | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| Ve výkopu pod betonem o tloušťce 2 cm nebo ekvivalentem | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Pod budovou | 0 (Pouze v oběžném kanálu nebo typ MC určený pro přímé uložení do země) | 0 | 0 | 0 (v závodní dráha pouze nebo typ MC určený k přímému zakopání) | 0 (Pouze v oběžném kanálu nebo typ MC určený pro přímé uložení do země) |
| Pod minimálně 4 cm silnou betonovou vnější deskou bez automobilové dopravy, přičemž deska přesahuje nejméně 6 cm za podzemní instalaci | 18 | 4 | 4 | 6 (Přímé uložení do země) 4 (V okapové dráze) | 6 (Přímé uložení do země) 4 (V okapové dráze) |
| Pod ulicemi, dálnicemi, silnicemi, uličkami, příjezdovými cestami a parkovišti | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Příjezdové cesty a venkovní parkovací plochy k rodinným a dvougeneračním domům, používané pouze k bydlení | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| V pevné skále, kde je pokryta minimálně 2 palci betonu sahajícího až ke skále | 2 (Pouze v oběžné dráze) | 2 | 2 | 2 (Pouze v oběžné dráze) | 2 (Pouze v oběžné dráze) |
Nízkonapěťové systémy
Článek 725 NEC rozděluje obvody s omezeným výkonem do tří tříd. Jsou to následující:
- Třída 1: Může být s omezeným nebo neomezeným výkonem a může pracovat až do 600 V.
- Třída 2: Systémy, které pracují až do 150 V s omezeným výkonem; obvykle ≤100 VA)
- Třída 3: Zahrnuje obvody, které pracují s napětím do 150 V nebo 100 V stejnosměrného proudu
Podle normy NEC splňují nízkonapěťové napájecí zdroje a elektrické vedení požadavky třídy 2.
Potřebné pokyny pro nízkonapěťové osvětlení naleznete v kapitole 4 normy NEC. A podle Článek 411 NECNízkonapěťové osvětlovací systémy jsou omezeny na 30 V RMS nebo méně a proud na max. 25 A. Nízkonapěťové systémy navíc vyžadují specifická pravidla pro zapojení, připojení a instalaci. Například osvětlení bazénů, vířivek a fontán s napětím ≤ 30 V může mít hloubku 6 palců (15 cm).
Pokyny pro zásyp
Zásyp je důležitý pro zajištění pevnosti kabeláže i po uložení do země. Předpisy NEC doporučují zásypové materiály pro výkopy bez kamení, ostrých částic nebo korozivních předmětů. Písek je ideální zásypový materiál; v závislosti na požadavcích aplikace se však zásypový materiál může lišit.
Pravidlo pro naplnění NEC 40 specifikuje maximální procento naplnění potrubí. Jsou následující:
- Pro jeden vodič je maximální výplň = 53 % prostoru v trubkovém potrubí
- Pro dva vodiče je maximální výplň = 31 % prostoru v trubkovém potrubí
- Pro více než dva vodiče je maximální výplň 40 % trubky.
Ochrana podzemních elektrických rozvodů před poškozením
Z důvodu ochrany by mělo být alespoň 8 metru kabelu vycházejícího ze země zakryto krytem. Tím se ochrání vedení před jakýmkoli fyzickým poškozením. Kromě toho musí být oba konce trubek utěsněny. V důsledku toho zůstane trubka chráněna před kontaktem s vodou nebo vlhkostí.
Bezpečnostní značení podzemních elektrických rozvodů
Podle Kód NEC 300.5(D)(3), musíte použít výstražné štítky nebo pásky 18 palců (nebo více) pod úrovní terénu. Štítky však nesmí být umístěny méně než 12 palců (30 cm) nad instalací.
Možná se ptáte, proč je takové označení nutné? V podstatě štítky fungují jako značení nebo varování. Když někdo kope v dané oblasti, stuhy mu poskytují vizuální představu o existenci elektrického vedení. Díky tomu je kopáč při vědomí a může být v bezpečí před úrazem elektrickým proudem nebo jakoukoli nehodou.
Čtyři možnosti hloubky zakopání a jejich použití
Hloubka šesti palců
Nízkonapěťové vedení (pod 30 V) by mělo být uloženo v hloubce minimálně 6 cm. Tato hloubka platí i pro pozinkované kovové elektrické trubky. Mezi běžné případy patří:
- Krajinné světlo
- Osvětlení bazénu
- Osvětlení lázní
- Osvětlení fontány
Hloubka dvanácti palců
Podle tabulky NEC E3803.1 je hloubka 12 palců jednou z běžně doporučených hloubek pro přímé uložení elektrického vedení do země. Nabízí rovnováhu mezi dostatečnou bezpečností a snadnou údržbou. Pro zapojení osvětlovačů v obytných budovách a zahradách se obvykle používá hloubka 12 palců.
Hloubka osmnácti palců
Pro PVC vodiče nebo jiné nekovové kabelové kanály je doporučená minimální hloubka 18 palců. Tato hloubka je doporučena s ohledem na stabilitu a bezpečnost instalace.
Hloubka dvacet čtyři palců
V USA je minimální hloubka pro přímé uložení do země alespoň 24 palců (61 cm). Tato hloubka se doporučuje zejména pro vysokonapěťové kabely a podzemní napájecí vedení.
Právní a bezpečnostní aspekty
Právní a bezpečnostní aspekty pro zakopané elektrické rozvody jsou následující:
Získání nezbytných povolení
Chcete-li získat povolení k položení elektrického vedení do země, obraťte se na místní úřad. NEC stanoví specifické požadavky pro venkovní položení elektrického vedení do země; prostudujte si předpisy a poraďte se s elektrikářem o celém procesu.
Použijte správný typ kabelu a trubky
Používejte kabely označené pro podzemní vedení. Pokud váš projekt vyžaduje přímé uložení do země, zvolte podzemní napájecí kabel nebo UF kabel. Pokud se však jedná o systém trubek, zvolte PVC.
Před kopáním volejte 811 a nalepte výstražné pásky
Při kopání pro pokládku podzemních kabelů se můžete setkat s podzemními inženýrskými sítěmi, jako je plynovod, vodovodní potrubí nebo optické kabely. Proto je nutné před zahájením kopání kontaktovat místní energetické společnosti, aby vám poskytly správné lokalizační číslo pro provedení práce. V USA je kontaktní číslo energetických společností 811; zavolejte jim, abyste předešli náhodnému poškození během provádění tohoto procesu.
Jakmile dokončíte výkop a instalaci drátu, použijte výstražnou pásku podle pokynů NEC.
Udržujte dostatečný odstup od ostatních podzemních systémů
Mezi zakopaným elektrickým vedením a dalšími podzemními systémy musíte dodržovat dostatečný odstup. Například pokud se vodovodní potrubí dostane do kontaktu s podzemním elektrickým vedením, může to způsobit nebezpečí. Proto musíte při kopání dodržovat dostatečný odstup.
Uzemnění a lepení
Kovový kabelový kanál může způsobit úraz elektrickým proudem, který může být život ohrožující. Proto je uzemnění nezbytné pro bezpečnost. Musíte však použít uzemňovací svorky, které jsou uvedeny pro uložení do země.
Časté chyby, kterým je třeba se vyhnout při zakopávání venkovního elektrického vedení
1 - Chyby do hloubky a použití kanálů
NEC doporučuje minimální hloubku pro zakopání drátu. Pokud drát zakopete bez dodržení tohoto doporučení, představuje to bezpečnostní riziko. Děje se to proto, že kvůli nedostatečnému zakopání se drát může snadno dostat nad zem, což může být nebezpečné.
2. Použití nesprávného drátu
Ne všechny typy vodičů jsou vhodné pro zapuštěné vedení; musíte použít pouze ty, které jsou pro tento účel uvedeny. Zapuštěné vodiče musí procházet tlakem a vlhkostí pod povrchem, což běžný vodič nesnese.
3 - Míchání různých typů zapojení ve stejném potrubí
Izolační vlastnosti vodičů se liší u různých typů. Pokud tedy v jedné trubkové trubkě zkombinujete dva typy vodičů, způsobí to problémy s přehřátím; tato chyba může dále vést k rušení. Proto je zásadní kombinovat vodiče stejného typu.
4. Špatná ochrana proti vlhkosti
Pokud necháte konce trubek neutěsněné, mohou snadno přijít do kontaktu s vlhkostí, což může být nebezpečné. Proto je utěsnění konce povinné.
5. Ignorování lokálních variant kódu
Jednou z častých chyb při zakopávání elektrických rozvodů je ignorování místních předpisů. Místní předpisy také nabízejí některé specifické pokyny pro zakopané rozvody, které mohou být v rozporu s předpisy stanovenými NEC. V některých lokalitách jsou tyto místní úřady příliš přísné, což může vést k právním problémům. Proto byste se měli obrátit na místní úřad, abyste zjistili nejlepší postup.
Nejčastější dotazy
Bottom Line
Po výše uvedené diskusi doufejme, že si dobře uvědomujete důležitost dodržování předpisů NEC. Musíte analyzovat svou aplikaci a typ vodiče, abyste zvolili správnou hloubku zakopání podle doporučení předpisů. Kromě toho existují v předpisech další pokyny, které je třeba dodržovat, jako je použití výstražných stužek, zásyp, kroky před kopáním, požadavky na vodiče atd. Dodržováním všech doporučení NEC tedy můžete mít bezpečné a spolehlivé venkovní elektrické vedení uložené do země.
