I cavi elettrici interrati hanno requisiti diversi rispetto ai cavi tradizionali, poiché devono gestire l'umidità, la pressione e la forza del sottosuolo. Il normale cavo NM-B che utilizziamo per uso residenziale non è adatto per i cavi elettrici interrati all'aperto. Ecco perché è fondamentale seguire il codice NEC per cablaggi elettrici interrati all'aperto sicuri e protetti. In questa guida, analizzeremo il codice in dettaglio:
Che cos'è il codice NEC? – Le basi
Il National Electrical Code (NEC) o NFPA 70 è uno standard nazionale che include linee guida dettagliate per l'installazione sicura degli impianti elettrici negli Stati Uniti. Queste linee guida sono pubblicate dalla National Fire Protection Association (NFPA). Lo standard riguarda i tipi di cavi, la profondità minima, la tensione, il riempimento e altre raccomandazioni necessarie per un cablaggio elettrico sicuro. Pertanto, seguendo il codice NEC, è possibile proteggere i propri strumenti da scosse elettriche, incendi elettrici e altri pericoli.
Il codice NEC si applica a quasi tutti i lavori elettrici negli Stati Uniti. Tuttavia, il NEC è obbligatorio in molte giurisdizioni al di fuori degli Stati Uniti. Include sistemi elettrici, cablaggi, costruzioni, illuminazione e altro ancora. Il NEC è composto da nove capitoli, suddivisi in articoli, parti e sezioni. Inoltre, il codice include una sezione introduttiva all'inizio e si conclude con un indice informativo. La struttura del NEC è la seguente:
| Struttura NEC |
| Introduzione |
| • Capitolo 1: Generale • Capitolo 2: Cablaggio e protezione • Capitolo 3: Metodi e materiali di cablaggio • Capitolo 4: Attrezzature per uso generale • Capitolo 5: Occupazioni speciali • Capitolo 6: Equipaggiamento speciale • Capitolo 7: Condizioni speciali • Capitolo 8: Sistemi di comunicazione • Capitolo 9: Tabelle |
| • Allegato A: Norme di sicurezza dei prodotti • Allegato B: Informazioni sull'applicazione per i calcoli di ampacità • Allegato C: Tabelle di riempimento di condotte, tubi e canaline portacavi… • Allegato D: Esempi • Allegato E: Tipi di costruzione • Allegato F: Sistemi di alimentazione per operazioni critiche… • Allegato G: Controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA) • Allegato H: Amministrazione e applicazione • Allegato I: Tabelle delle coppie consigliate… • Allegato J: Standard ADA per la progettazione accessibile • Allegato K: Uso di apparecchiature mediche nelle abitazioni… |
NB: il codice NEC non si applica ad alcun tipo di sistema elettrico di veicoli automobilistici, navi o aeromobili.
Una breve storia dei primi NEC
La storia iniziale del NEC risale alla fine del 1800. A quel tempo, diverse organizzazioni come il New York Board of Fire Underwriters e la National Electric Light Association pubblicavano norme elettriche separate. Tuttavia, l'emergere di più standard stava creando confusione e si rese necessaria una norma unificata.
Con l'intento di stabilire uno standard, nel marzo del 1896 fu organizzata una riunione collettiva a New York. L'incontro fu denominato "Conferenza congiunta degli interessi elettrici e affini", a cui parteciparono esperti e associazioni di diversi settori, come assicurazioni, elettricità, architettura, e rappresentanti di settori correlati. Questo comitato pubblicò in seguito il National Board of Fire Underwriters Pamphlet 70 (NBFU 70) nel 1897. Questo opuscolo costituisce in gran parte la prima edizione del National Electrical Code.
Successivamente, nel 1911, lo standard fu periodicamente rivisto e pubblicato come nuova edizione. Inoltre, la documentazione fu trasferita alla National Fire Protection Association. La NFPA ha gestito l'aggiornamento, la revisione e l'estensione del NEC. Attualmente, il codice NEC è considerato lo standard più utilizzato e affidabile definito dalla NFPA.
Importanza di seguire il codice NEC per la sicurezza
Il NEC è un codice ampiamente riconosciuto e approvato dall'American National Standards Institute (ANSI). Garantisce la sicurezza degli impianti elettrici in proprietà private e industriali. Ecco perché, per garantire la sicurezza degli impianti elettrici, è fondamentale attenersi al Codice NEC. Da questo codice si ricavano le linee guida relative ai seguenti aspetti:
- Norme per gli impianti elettrici, tra cui tensione, collegamento e altro ancora.
- Linee guida per il cablaggio e la protezione
- Metodo e materiali per il cablaggio in base all'applicazione; questo comprende conduttori, cavi, canaline, condotti e scatole.
- Utilizzo di apparecchiature elettriche
- Linee guida per applicazioni speciali in aree pericolose, aeromobili, sanità e altro ancora.
Pertanto, affrontando il codice NEC, è possibile ottenere un impianto elettrico sicuro e protetto. Inoltre, il codice copre anche gli aspetti legali del cablaggio elettrico interrato.
Inoltre, il codice viene rivisto e aggiornato ogni tre anni. In questo modo, puoi contare sul fatto che il codice continui ad aggiornarsi con le tecnologie più recenti.
NB: Una volta aggiornato il codice NEC, non tutti gli stati sono tenuti a implementarlo immediatamente. Si hanno a disposizione da alcuni mesi a un anno per adattarsi alla versione più recente. Inoltre, gli stati possono includere o escludere sezioni specifiche del codice, tenendo conto dei propri requisiti.
Linee guida per l'installazione di cavi elettrici interrati all'esterno
Prese esterne
Nel codice Norma CE 406.9(B)(1), si dichiara che le prese da 15 e 20 ampere, 125 e 250 volt installate in un luogo umido devono essere dotate di un involucro. Indipendentemente dal fatto che il cappuccio della spina sia installato o meno, tale disposizione si applica a tutte le prese di questo tipo. Ciò protegge l'installazione da scosse elettriche e incidenti improvvisi.
Ancora una volta, secondo le istruzioni di NEC406.9(A)Le coperture delle prese nelle aree umide devono essere certificate per impieghi gravosi e devono aprirsi di almeno 90° su una cerniera. Se il design del trifoglio non consente un'apertura di 90°, posizionatelo in modo che consenta un'apertura completa.
Inoltre, per le abitazioni unifamiliari, le prese esterne sono obbligatorie sia nella parte anteriore che in quella posteriore. In questo caso, l'altezza di installazione non deve superare i 6.5 metri dal suolo.
Requisiti GFCI per uso esterno
GFCI è l'acronimo di Ground-Fault Circuit Interrupter (interruttore differenziale). Si tratta di un dispositivo di sicurezza elettronico che offre protezione contro scosse elettriche e incendi di origine elettrica. Questa protezione GFCI è essenziale per le prese esterne con tensione nominale di 125 V o 250 V, come indicato nella norma. NEC210.8(A)Oltre alle aree esterne, tale obbligo si applica alle seguenti aree:
- Min. Bagni
- Garage
- Scanalature
- Cucina
- Vasca da bagno o box doccia
- Aree lavanderia
- Porzioni o aree non finite del seminterrato non destinate ad essere abitate
- Cablaggi e prese esterne temporanee vicino a fonti d'acqua, come piscine o fontane
Tabella dei requisiti GFCI
| Articolo NEC | Istruzioni sul GFCI |
| 210.8(A)(3) | Tutte le prese esterne delle unità abitative (fino a 250 V) devono essere dotate di protezione GFCI. |
| 210.8 (B) | Il GFCI è obbligatorio per tutte le prese esterne in luoghi commerciali, industriali e altri luoghi non residenziali |
| 590.6 (A) | Questo articolo rende obbligatoria la protezione GFCI per il cablaggio temporaneo delle prese esterne. È spesso applicabile ai cantieri edili e alle attrezzature temporanee. |
Condotti e cablaggi
Durante l'utilizzo del cablaggio per la sepoltura diretta, è necessario assicurarsi che i cavi siano etichettati come cavi UF per alta tensione o siano specializzati per illuminazione a bassa tensioneI circuiti ad alta tensione, come quelli da 120/240 V, non possono condividere lo stesso condotto di quelli a bassa tensione, come quelli da 12/24 V. Tuttavia, possono condividere una trincea solo se ogni circuito si trova in un condotto separato.
Anche la scelta del materiale delle condotte è fondamentale per la sicurezza. Ad esempio, il metallo rigido, il PVC o l'IMC proteggono i cavi interrati da eventuali danni e offrono un'ampia protezione meccanica, soprattutto nelle profondità di interro più basse. Secondo Articolo 300.5 del NEC, i requisiti minimi di copertura variano a seconda del tipo di cavo; sono i seguenti:
| Tipo di cablaggio | Copertura minima |
| Cavo UF (alimentatore sotterraneo) | 24 pollici |
| Filo di PVC | 18 pollici (standard) |
| Filo di acciaio zincato | 6 pollici |
| Cablaggio a bassa tensione | 6 pollici |
| Condotto metallico rigido (RMC) | 6 pollici |
| Condotto metallico intermedio (IMC) | 6 pollici |
| Tubi metallici elettrici (EMT) | 18 pollici |
| Tubi metallici flessibili (FMT) | 18 pollici (standard) |
| Altri cavi per interramento diretto | 18 pollici (standard) |
Inoltre, secondo i codici NEC, tutti i cablaggi e le connessioni devono essere protetti da impermeabile o resistente alle intemperie scatole di giunzione per impedire l'ingresso di umidità e la corrosione.
Requisiti minimi di copertura
Il termine "copertura" si riferisce alla distanza tra la sommità del filo interrato e la superficie del terreno. Tuttavia, è importante ricordare che la "copertura" non corrisponde alla profondità totale della trincea. Nell'articolo 300.5 del NEC, troviamo la raccomandazione di copertura minima per i metodi di cablaggio e le canaline da zero a 1000 volt.
Nota: la profondità complessiva della trincea deve essere più profonda dei requisiti minimi di copertura per copertura adeguata sopra la parte superiore del cablaggio.
Per cavi o canaline interrate direttamente, NEC E3803.1. [300.5(A)] fornisce la seguente tabella che mostra i requisiti minimi di copertura:
| TABELLA E3803.1 (Tabella 300.5)REQUISITI MINIMI DI COPERTURA, SEPOLTURA IN POLLICI | |||||
| POSIZIONE DEL METODO DI CABLAGGIO O DEL CIRCUITO | TIPO DI METODO DI CABLAGGIO O CIRCUITO | ||||
| 1 Cavi o conduttori per interramento diretto | 2 Condotto metallico rigido o condotto metallico intermedio | 3 Tubi metallici elettrici, canaline non metalliche omologate per la sepoltura diretta senza rivestimento in calcestruzzo o altre canaline approvate | 4 Circuiti derivati residenziali con potenza nominale pari o inferiore a 120 volt con protezione GFCI e protezione massima da sovracorrente di 20 ampere | 5 I circuiti per il controllo dell'irrigazione e dell'illuminazione del paesaggio sono limitati a non più di 30 volt e sono installati con tipo UF o in altri cavi o canaline identificati | |
| Tutte le località non specificate di seguito | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| In una trincea sotto cemento spesso 2 pollici o equivalente | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Sotto un edificio | 0 (Solo in pista o Tipo MC identificato per la sepoltura diretta) | 0 | 0 | 0 (Nel canalizzazione solo o Tipo MC identificato per la sepoltura diretta) | 0 (Solo in pista o Tipo MC identificato per la sepoltura diretta) |
| Sotto una soletta esterna in calcestruzzo spessa almeno 4 pollici senza traffico veicolare e la soletta che si estende per almeno 6 pollici oltre l'installazione sotterranea | 18 | 4 | 4 | 6 (Interramento diretto)4 (In pista) | 6 (Interramento diretto)4 (In pista) |
| Sotto strade, autostrade, vie, vicoli, vialetti e parcheggi | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Vialetti di accesso e parcheggi esterni per abitazioni unifamiliari e bifamiliari, utilizzati esclusivamente per scopi abitativi | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| Nella roccia solida dove è coperto da un minimo di 2 pollici di cemento che si estende fino alla roccia | 2 (Solo in pista) | 2 | 2 | 2 (Solo in pista) | 2 (Solo in pista) |
Sistemi a bassa tensione
Articolo 725 del NEC classifica i circuiti a potenza limitata in tre classi. Queste sono le seguenti:
- Classe 1: Possono essere a potenza limitata o non limitata e possono funzionare fino a 600 V.
- Classe 2: Sistemi che funzionano fino a 150 V con potenza limitata (solitamente ≤100 VA)
- Classe 3: Copre circuiti che funzionano fino a 150 V o 100 V CC
In base al codice NEC, gli alimentatori a bassa tensione e i cablaggi elettrici sono conformi alla Classe 2.
Le istruzioni necessarie per l'illuminazione a bassa tensione sono riportate nel capitolo 4 del NEC. E secondo Articolo 411 del NECGli impianti di illuminazione a bassa tensione sono limitati a 30 V RMS o meno e a una corrente massima di 25 A. Inoltre, gli impianti a bassa tensione richiedono specifiche regole di cablaggio, collegamento e installazione. Ad esempio, l'illuminazione di piscine, spa e fontane con tensione ≤30 V può avere una profondità di 6 cm.
Linee guida per il riempimento
Il riempimento è importante per garantire che i cavi rimangano ben saldi una volta interrati. Il codice NEC suggerisce di utilizzare materiali di riempimento per le trincee privi di rocce, particelle taglienti o oggetti corrosivi. La sabbia è un materiale di riempimento ideale; tuttavia, a seconda dei requisiti applicativi, il materiale di riempimento può variare.
La norma NEC 40 specifica la percentuale massima di riempimento delle condotte. Le percentuali sono le seguenti:
- Per un conduttore, il riempimento massimo = 53% dello spazio nel condotto
- Per due conduttori, il riempimento massimo = 31% dello spazio nel condotto
- Per più di due conduttori, il riempimento massimo = 40% del condotto
Proteggere i cavi elettrici interrati dai danni
Per motivi di protezione, almeno 8 metri del cavo proveniente dal sottosuolo devono essere coperti da un involucro. Questo proteggerà il cablaggio da eventuali danni fisici. Inoltre, le due estremità dei condotti devono essere sigillate. Di conseguenza, il condotto rimarrà al sicuro dal contatto con acqua o umidità.
Marcatura dei cavi elettrici sotterranei per motivi di sicurezza
Secondo Codice NEC 300.5(D)(3)È necessario utilizzare le etichette o i nastri di avvertimento a 45 cm (o più) sotto il livello del suolo. Tuttavia, le etichette non devono essere posizionate a meno di 30 cm (12 pollici) sopra l'installazione.
Ora, potreste chiedervi perché sia necessaria una simile etichettatura. In pratica, le etichette fungono da segnaletica o avvertimento. Quando qualcuno scava nell'area, i nastri forniscono una visuale della presenza di cavi elettrici. Di conseguenza, chi scava diventa cosciente e può quindi essere al sicuro da scosse elettriche o incidenti.
Quattro opzioni di profondità di sepoltura e le loro applicazioni
Profondità di sei pollici
I cavi elettrici a bassa tensione (inferiori a 30 V) devono essere interrati a una profondità minima di 6 cm. Questa profondità è applicabile anche alle condutture elettriche in metallo zincato. I casi più comuni includono:
- Luce del paesaggio
- Illuminazione della piscina
- Illuminazione della spa
- Illuminazione della fontana
Profondità di dodici pollici
Secondo la tabella NEC E3803.1, una profondità di 12 cm è una delle profondità comunemente raccomandate per l'interramento diretto dei cavi elettrici. Offre un equilibrio tra sufficiente sicurezza e facilità di manutenzione. Il cablaggio di impianti di illuminazione residenziali e per esterni di solito segue una profondità di 12 cm.
Profondità di diciotto pollici
Per i conduttori in PVC o altre canaline non metalliche, la profondità minima consigliata è di 18 cm. Questa profondità è consigliata tenendo conto della stabilità e della sicurezza dell'installazione.
Profondità di ventiquattro pollici
Negli Stati Uniti, la profondità minima per l'interramento diretto è di almeno 24 pollici. Questa profondità è consigliata soprattutto per i cavi ad alta tensione interrati direttamente e per le linee di alimentazione interrate.
Considerazioni legali e sulla sicurezza
Le considerazioni legali e di sicurezza per i cavi elettrici interrati sono le seguenti:
Ottenere i permessi necessari
Rivolgiti alle autorità locali per ottenere l'autorizzazione per l'installazione di impianti elettrici per l'interramento. Il NEC (National Electrical Code) fornisce requisiti specifici per l'installazione di impianti elettrici per l'interramento all'aperto; consulta le normative e un elettricista specializzato per l'intera procedura.
Utilizzare il tipo giusto di cavo e condotto
Utilizzate cavi contrassegnati per il cablaggio interrato. Se il vostro progetto richiede l'interramento diretto, optate per cavi di alimentazione interrati o cavi UF. Se invece prevede un sistema di canaline, scegliete il PVC.
Chiamare l'811 prima di scavare e nastri di avvertimento
Durante gli scavi per i cavi interrati, è possibile entrare in contatto con servizi sotterranei come condotte del gas, condotte idriche o fibra ottica. Per questo motivo, prima di iniziare gli scavi, è necessario contattare i servizi di pubblica utilità locali per un corretto tracciamento della posizione e l'esecuzione dell'operazione. Per gli Stati Uniti, il numero di contatto dei servizi di pubblica utilità è 811; chiamare per evitare danni accidentali durante l'esecuzione delle operazioni.
Una volta terminati gli scavi e l'installazione dei cavi, utilizzare del nastro di avvertimento secondo le istruzioni NEC.
Mantenere la distanza adeguata dagli altri sistemi sotterranei
È necessario mantenere una distanza sufficiente tra i cavi elettrici interrati e gli altri sistemi sotterranei. Ad esempio, se la linea dell'acqua entra in contatto con i cavi elettrici interrati, può causare pericoli. Per questo motivo, è fondamentale mantenere una distanza sufficiente durante gli scavi.
Messa a terra e collegamento
La canalina metallica può causare scosse elettriche, potenzialmente letali. Per questo motivo, la messa a terra è essenziale per la sicurezza. Tuttavia, è necessario utilizzare morsetti di messa a terra omologati per i cavi interrati.
Errori comuni da evitare quando si interrano i cavi elettrici esterni
1- Errori approfonditi e utilizzo del Conduit
Il NEC suggerisce una profondità minima per l'interramento dei cavi. Se si interra il cavo ignorando le raccomandazioni, si corre un rischio per la sicurezza. Questo accade perché, a causa di uno scavo insufficiente, il cavo può fuoriuscire facilmente dal terreno, il che può essere pericoloso.
2- Utilizzo del filo sbagliato
Non tutti i tipi di filo sono adatti per l'interramento; è necessario utilizzare solo quelli indicati per questo scopo. I fili per l'interramento devono sopportare pressione e umidità sotto la superficie, cosa che un filo normale non può sopportare.
3- Mescolare diversi tipi di cablaggio nello stesso condotto
Il grado di isolamento dei cavi varia a seconda del tipo. Pertanto, combinando due tipi di cavi nella stessa canalina, si verificheranno problemi di surriscaldamento; questo errore può ulteriormente causare interferenze. Ecco perché è fondamentale combinare cavi dello stesso tipo.
4- Scarsa protezione dall'umidità
Se le estremità dei tubi non vengono sigillate, possono facilmente entrare in contatto con l'umidità, il che può essere pericoloso. Ecco perché è obbligatorio sigillare l'estremità.
5- Ignorare le variazioni del codice locale
Uno degli errori più comuni durante l'interramento dei cavi elettrici è ignorare le linee guida locali. Anche le normative locali forniscono linee guida specifiche per l'interramento dei cavi, che possono contraddire le normative del NEC. In alcune località, le normative locali sono troppo severe, il che può portare a problemi legali. Pertanto, è consigliabile contattare l'autorità locale per ottenere la migliore attuazione.
Domande Frequenti
Conclusione
Dopo quanto detto sopra, ci auguriamo che siate pienamente consapevoli dell'importanza di seguire il codice NEC. È necessario analizzare l'applicazione e il tipo di cavo per scegliere la corretta profondità di interro secondo i suggerimenti del codice. Inoltre, il codice contiene altre linee guida da seguire, come l'utilizzo di nastri di segnalazione, il riempimento, le fasi di preparazione prima dello scavo, i requisiti dei cavi, ecc. Pertanto, rispettando tutte le raccomandazioni del NEC, è possibile ottenere un cablaggio elettrico interrato esterno sicuro e affidabile.
