매설 전기 배선은 지하의 습기, 압력 및 하중을 견뎌야 하므로 일반 배선과는 다른 요구 사항을 갖습니다. 우리가 주거용으로 사용하는 일반 NM-B 전선은 옥외 매설 배선에 적합하지 않습니다. 따라서 안전하고 확실한 옥외 매설 전기 배선을 위해서는 NEC 규정을 준수하는 것이 매우 중요합니다. 이 가이드에서는 NEC 규정에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
NEC 코드란 무엇인가요? – 기본 사항
미국 전기 규격(NEC) 또는 NFPA 70은 미국 내 전기 시스템의 안전한 설치를 위한 상세한 지침을 담고 있는 국가 표준입니다. 이 지침은 미국 소방협회(NFPA)에서 발행합니다. NEC 표준은 전선 종류, 최소 매설 깊이, 전압, 되메우기 및 안전한 전기 배선을 위한 기타 필수 권장 사항을 다룹니다. 따라서 NEC 규정을 준수하면 감전, 화재 및 기타 위험으로부터 기기를 보호할 수 있습니다.
NEC 코드는 미국 내 거의 모든 전기 공사에 적용됩니다. 또한, 미국 이외의 많은 국가에서도 NEC 준수를 의무화하고 있습니다. NEC는 전기 시스템, 배선, 건축, 조명 등을 포함하며, 총 9개의 장, 조항, 파트, 절로 구성되어 있습니다. 서론과 색인으로 마무리되는 것이 특징입니다. NEC의 구조는 다음과 같습니다.
| NEC 구조 |
| 개요 |
| • 제1장: 개요 • 제2장: 배선 및 보호 • 제3장: 배선 방법 및 재료 • 제4장: 일반용 장비 • 제5장: 특수 용도 건물 • 6장: 특수 장비 • 제7장: 특별 조건 • 제8장: 통신 시스템 • 9장: 표 |
| • 부록 A: 제품 안전 기준 • 부록 B: 허용 전류량 계산을 위한 응용 정보 • 부록 C: 전선관, 배관 및 케이블 트레이 충진표… • 부록 D: 예시 • 부록 E: 건축 유형 • 부록 F: 중요 운영 전력 시스템… • 부록 G: SCADA(감독 제어 및 데이터 수집) • 부록 H: 행정 및 집행 • 부록 I: 권장 토크표… • 부록 J: 접근성 설계를 위한 ADA 표준 • 부록 K: 주거지 내 의료기기 사용… |
참고: NEC 규정은 자동차, 선박 또는 항공기의 전기 시스템에는 적용되지 않습니다.
초기 NEC의 간략한 역사
NEC의 초기 역사는 1800년대 후반으로 거슬러 올라갑니다. 당시 뉴욕 화재보험협회(New York Board of Fire Underwriters)와 전국전기조명협회(National Electric Light Association) 등 여러 기관에서 각각 별도의 전기 규정을 발표했습니다. 하지만 여러 기준이 등장하면서 혼란이 가중되었고, 통일된 기준의 필요성이 대두되었습니다.
표준을 정립하려는 목적으로 1896년 3월 뉴욕시에서 공동 회의가 개최되었습니다. 이 회의는 "전기 및 관련 분야 공동 회의"로 명명되었으며, 보험, 전기, 건축 등 다양한 분야의 전문가와 협회, 그리고 관련 분야 대표들이 참석했습니다. 이 회의에서 구성된 위원회는 훗날 1897년에 전국 화재보험협회 소책자 70호(NBFU 70)를 발간했습니다. 이 소책자는 사실상 국가 전기 규정(National Electrical Code)의 초판이라고 할 수 있습니다.
1911년 이후, 해당 표준은 주기적으로 개정되어 새로운 판으로 발간되었습니다. 또한, 이 문서는 미국 방화협회(NFPA)로 이관되었습니다. NFPA는 NEC의 업그레이드, 개정 및 확장을 관리해 왔습니다. 현재 NEC 코드는 NFPA에서 제정한 가장 널리 사용되고 신뢰할 수 있는 표준으로 여겨지고 있습니다.
안전을 위해 NEC 코드 준수의 중요성
NEC는 미국 국가표준협회(ANSI)의 승인을 받은 널리 인정받는 규정입니다. 개인 주택 및 산업 시설의 전기 설비 안전을 보장합니다. 따라서 전기 설비의 안전을 유지하기 위해서는 NEC 규정을 준수하는 것이 매우 중요합니다. 이 규정에는 다음과 같은 사항에 대한 지침이 포함되어 있습니다.
- 전압, 연결 방식 등을 포함한 전기 설비 관련 규칙.
- 배선 및 보호 지침
- 배선 방법 및 재료는 용도에 따라 달라지며, 도체, 케이블, 전선관, 전선 박스 등이 포함됩니다.
- 전기 장비 사용
- 위험 지역, 항공기, 의료 시설 등에 대한 특별 적용 지침.
따라서 NEC 규정을 준수하면 안전하고 확실한 전기 설비를 갖출 수 있습니다. 또한, 매설 전기 배선의 법적 측면도 다룹니다.
또한, 해당 코드는 3년마다 개정 및 업데이트됩니다. 따라서 최신 기술로 지속적으로 업데이트되므로 안심하고 사용하실 수 있습니다.
NBNEC 코드가 업데이트되더라도 모든 주에서 즉시 시행해야 하는 것은 아닙니다. 최신 버전에 맞추는 데 몇 달에서 1년까지의 기간이 주어질 수 있습니다. 또한, 각 주는 자체적인 필요에 따라 코드의 특정 조항을 포함하거나 제외할 수 있습니다.
옥외 매설 전선 설치 지침
야외용 콘센트
코드에서 NEC 406.9(B)(1)습기가 많은 장소에 설치되는 15암페어 및 20암페어, 125볼트 및 250볼트 콘센트는 반드시 외함으로 보호되어야 한다고 규정되어 있습니다. 플러그 캡이 부착되어 있는지 여부와 관계없이 모든 콘센트에 적용됩니다. 이는 감전 및 갑작스러운 사고로부터 설비를 안전하게 보호하기 위함입니다.
다시 말해, 지시에 따라 NEC 406.9(A)습기가 많은 곳에 설치하는 콘센트 커버는 특수 용도 인증을 받은 제품이어야 하며, 경첩을 이용해 최소 90도까지 열릴 수 있어야 합니다. 만약 콘센트 커버 디자인이 90도 개방을 허용하지 않는다면, 완전히 열릴 수 있도록 설치하십시오.
또한, 단독주택의 경우 집 앞과 뒤뜰 모두에 옥외 콘센트를 설치하는 것이 의무입니다. 그리고 이 경우, 설치 높이는 지면에서 6.5피트를 초과해서는 안 됩니다.
옥외 사용을 위한 GFCI 요구 사항
GFCI는 누전 차단기(Ground-Fault Circuit Interrupter)의 약자입니다. 감전 및 전기 화재로부터 사용자를 보호하는 전자식 안전 장치입니다. GFCI 보호 장치는 125V 또는 250V 정격의 옥외 콘센트에 필수적입니다. NEC 210.8(A)실외 공간을 제외하고, 이 의무는 다음과 같은 공간에 적용됩니다.
- 욕실
- 차고
- 크롤링 공간
- 부엌
- 욕조 또는 샤워 부스
- 세탁실
- 거주용으로 사용될 목적이 아닌, 미완성된 지하실 부분 또는 구역
- 수영장이나 분수와 같은 수원지 근처에 설치하는 임시 옥외 배선 및 콘센트
GFCI 요구사항 표
| NEC 기사 | GFCI 사용 설명서 |
| 210.8(A)(3) | 주거용 건물의 모든 옥외 콘센트(최대 250V)에는 누전차단기(GFCI) 보호 장치가 설치되어 있어야 합니다. |
| 210.8 (B) | GFCI는 상업, 산업 및 기타 비주거 시설의 모든 옥외 콘센트에 의무적으로 설치해야 합니다. |
| 590.6 (A) | 이 조항은 옥외 콘센트의 임시 배선에 GFCI(누전차단장치) 보호를 의무화합니다. 이는 건설 현장 및 임시 장비에 자주 적용됩니다. |
전선관 및 배선
직접 매설용 전선을 사용할 때는 케이블에 고전압용 UF 케이블 또는 특수 용도 케이블이라는 표시가 되어 있는지 확인해야 합니다. 저전압 조명120/240V 정격의 고전압 회로는 12/24V 정격의 저전압 회로와 같은 전선관을 공유할 수 없습니다. 단, 각 회로가 별도의 전선관에 설치된 경우에는 같은 매설 공간을 공유할 수 있습니다.
안전을 위해서는 전선관의 재질을 고려하는 것 또한 매우 중요합니다. 예를 들어, 경질 금속, PVC 또는 IMC는 지하 전선을 손상으로부터 보호하고 특히 얕은 매설 깊이에서 광범위한 기계적 보호 기능을 제공합니다. NEC 기사 300.5, 케이블 종류에 따라 최소 보호 커버 요구 사항이 다르며, 그 내용은 다음과 같습니다.
| 배선 유형 | 최소 보장 범위 |
| UF(지하 급전선) | 24 인치 |
| PVC 와이어 | 18인치(표준) |
| 직류 전기를 통한 철강 선 | 6 인치 |
| 저전압 배선 | 6 인치 |
| RMC(강성 금속 도관) | 6 인치 |
| 중간 금속 도관(IMC) | 6 인치 |
| 전기 금속 배관(EMT) | 18 인치 |
| 유연한 금속 튜브(FMT) | 18인치(표준) |
| 기타 직매설 케이블 | 18인치(표준) |
또한, NEC 규정에 따르면 모든 배선 및 연결부는 안전하게 고정되어야 합니다. 방수 또는 방풍 습기 유입 및 부식을 방지하기 위한 접속함.
최소 보장 요건
'피복 두께'라는 용어는 매설된 전선의 상단에서 지표면까지의 거리를 의미합니다. 하지만 '피복 두께'는 전체 트렌치 깊이와는 다르다는 점을 명심해야 합니다. 미국 전기 규격(NEC) 300.5조에는 0볼트에서 1000볼트까지의 배선 방식 및 전선관에 대한 최소 피복 두께 권장 사항이 명시되어 있습니다.
참고: 트렌치의 전체 깊이는 최소 덮개 요건보다 깊어야 합니다. 배선 윗부분을 제대로 덮어야 합니다.
직접 매설 케이블 또는 케이블관의 경우, NEC E3803.1. [300.5(A)] 다음 표는 최소 보장 요건을 보여줍니다.
| 표 E3803.1 (표 300.5)최소 덮임 깊이 요건 (매립 깊이: 인치) | |||||
| 배선 방식 또는 회로의 위치 | 배선 방식 또는 회로 유형 | ||||
| 1 직접 매설 케이블 또는 도체 | 2 강성 금속 전선관 또는 중간 금속 전선관 | 3 콘크리트 매설이나 기타 승인된 전선관 없이 직접 매설이 가능한 금속 전기 튜브 및 비금속 전선관 | 4 정격 전압이 120볼트 이하이고 GFCI 보호 장치 및 최대 20암페어의 과전류 보호 기능을 갖춘 주거용 분기 회로 | 5 관개 및 조경 조명 제어 회로는 30볼트 이하로 제한되며 UF형 케이블 또는 기타 지정된 케이블이나 전선관에 설치해야 합니다. | |
| 아래에 명시되지 않은 모든 위치 | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| 2인치 두께의 콘크리트 또는 그와 동등한 재료 아래의 도랑에 | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| 건물 아래 | 0 (배관로에만 사용 가능 또는 직접 매설용으로 지정된 MC 유형) | 0 | 0 | 0 (에서 궤도 (직접 매장용으로만 식별된 MC 유형만 해당) | 0 (배관로에만 사용 가능 또는 직접 매설용으로 지정된 MC 유형) |
| 차량 통행이 없는 최소 4인치 두께의 콘크리트 외부 슬래브 아래에 설치해야 하며, 슬래브는 지하 설치물보다 최소 6인치 이상 돌출되어야 합니다. | 18 | 4 | 4 | 6 (직접 매설) 4 (송유로 매설) | 6 (직접 매설) 4 (송유로 매설) |
| 도로, 고속도로, 일반 도로, 골목길, 진입로 및 주차장 아래 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 단독주택 및 2세대 주택의 진입로와 야외 주차 공간은 주거 관련 용도로만 사용해야 합니다. | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| 최소 2인치 두께의 콘크리트로 덮여 있고, 콘크리트가 암반까지 내려간 단단한 암반에 설치합니다. | 2 (경주로에서만) | 2 | 2 | 2 (경주로에서만) | 2 (경주로에서만) |
저전압 시스템
NEC 제725조 전력 제한 회로를 세 가지 유형으로 분류합니다. 그 유형은 다음과 같습니다.
- 1 클래스 : 전력 제한 기능이 있거나 없을 수 있으며 최대 600V까지 작동할 수 있습니다.
- 2 클래스 : 최대 150V까지 작동하지만 전력이 제한된 시스템(일반적으로 ≤100VA)
- 3 클래스 : 150V 또는 100VDC까지 작동하는 회로에 적용됩니다.
NEC 규정에 따라 저전압 전원 공급 장치 및 전기 배선은 2등급을 준수합니다.
저전압 조명에 필요한 지침은 NEC(미국 전기 규격) 4장에서 찾을 수 있습니다. 그리고 그에 따르면, NEC 제411조저전압 조명 시스템은 실효 전압 30V 이하, 최대 전류 25A로 제한됩니다. 또한, 저전압 시스템은 특정 배선, 연결 및 설치 규칙을 준수해야 합니다. 예를 들어, 30V 이하의 수영장, 스파 및 분수 조명은 6인치(약 15cm) 깊이로 설치할 수 있습니다.
되메우기 지침
매설된 전선이 단단하게 고정되도록 되메우기는 매우 중요합니다. 미국 전기 규격(NEC)에서는 암석, 날카로운 입자 또는 부식성 물질이 없는 되메우기 재료를 사용할 것을 권장합니다. 모래는 이상적인 되메우기 재료이지만, 적용 분야의 요구 사항에 따라 다른 재료를 사용할 수도 있습니다.
NEC 40 충진 규정은 전선관 충진의 최대 백분율을 다음과 같이 명시합니다.
- 도체 한 개당 최대 충전율은 도관 내부 공간의 53%입니다.
- 도체 두 개를 사용할 경우, 최대 충전율은 전선관 공간의 31%입니다.
- 도체가 두 개 이상인 경우, 최대 충전량은 전선관 용량의 40%입니다.
매설된 전기 배선을 손상으로부터 보호하기
보호를 위해 지하에서 나오는 케이블 중 최소 8피트(약 2.4미터) 구간은 외함으로 덮어야 합니다. 이렇게 하면 배선을 물리적 손상으로부터 보호할 수 있습니다. 또한, 전선관의 양쪽 끝은 밀봉해야 합니다. 이렇게 하면 전선관이 물이나 습기와 접촉하는 것을 방지할 수 있습니다.
안전을 위한 지하 전기 배선 표시
에 따르면 NEC 코드 300.5(D)(3)경고 라벨이나 리본은 지면에서 18인치(또는 그 이상) 아래에 설치해야 합니다. 단, 라벨은 설치물 위 12인치(약 30cm)보다 아래에 설치해서는 안 됩니다.
그렇다면 왜 이런 표시가 필요한 걸까요? 간단히 말해, 이 표시는 표지판 또는 경고 역할을 합니다. 누군가 땅을 파는 동안 이 리본을 보면 전기 배선이 있다는 것을 시각적으로 알 수 있습니다. 그 결과, 작업자는 전기 배선의 존재를 인지하고 감전이나 기타 사고를 예방할 수 있습니다.
매설 깊이 옵션 네 가지와 그 적용 분야
6인치 깊이
저전압 배선(30V 미만)은 최소 6인치(15cm) 깊이에 매설해야 합니다. 아연 도금 금속 전선관에도 동일한 깊이가 적용됩니다. 일반적인 경우는 다음과 같습니다.
12인치 깊이
NEC 표 E3803.1에 따르면, 12인치(30cm) 깊이는 직매식 전기 배선에 권장되는 일반적인 깊이 중 하나입니다. 이는 충분한 안전성과 손쉬운 유지보수 사이의 균형을 제공합니다. 주택 및 조경 조명 배선은 일반적으로 12인치 깊이로 매설됩니다.
18인치 깊이
PVC 전선관 또는 기타 비금속 전선관의 경우, 최소 18인치(45cm) 깊이로 매설하는 것이 좋습니다. 이 깊이는 설치의 안정성과 안전성을 고려하여 권장되는 깊이입니다.
24인치 깊이
미국에서 직매설 케이블의 최소 깊이는 24인치(약 60cm) 이상입니다. 이 깊이는 특히 고전압 직매설 케이블 및 지하 급전선에 권장됩니다.
법적 및 안전 고려 사항
매설 전기 배선에 대한 법적 및 안전 고려 사항은 다음과 같습니다.
필요한 허가 취득
지중 전기 배선을 설치하려면 관할 관청에 허가를 받아야 합니다. NEC(미국 전기 규격)는 옥외 지중 전기 배선에 대한 구체적인 요구 사항을 규정하고 있으므로, 해당 규정을 검토하고 전기 시공업체와 상담하여 전체 과정을 진행하십시오.
올바른 종류의 케이블과 전선관을 사용하십시오.
지하 매설용으로 표시된 케이블을 사용하십시오. 프로젝트에 직접 매설이 필요한 경우 지하 피더 케이블 또는 UF 케이블을 선택하십시오. 하지만 전선관 시스템을 사용하는 경우에는 PVC 케이블을 선택하십시오.
땅을 파기 전에 811에 전화하고 경고 테이프를 설치하세요.
전선 매설 작업을 위해 땅을 파는 동안 가스관, 수도관, 광섬유 케이블과 같은 지하 매설물을 발견할 수 있습니다. 따라서 땅을 파기 전에 해당 지역의 유틸리티 회사에 연락하여 정확한 위치 정보를 확인하고 작업을 진행해야 합니다. 미국에서는 유틸리티 회사 연락처가 811번입니다. 이 번호로 연락하여 작업 중 발생할 수 있는 손상을 방지하십시오.
굴착 및 전선 설치가 완료되면 NEC 지침에 따라 경고 테이프를 사용하십시오.
다른 지하 시스템과의 적절한 간격을 유지하십시오.
매설된 전기 배선과 다른 지하 시설물 사이에는 충분한 간격을 유지해야 합니다. 예를 들어, 수도관이 지하 전기 배선에 닿으면 위험할 수 있습니다. 따라서 굴착 시 충분한 간격을 확보하는 것이 중요합니다.
접지 및 본딩
금속 전선관은 감전을 일으킬 수 있으며, 이는 생명을 위협할 수 있습니다. 따라서 안전을 위해 접지는 필수적입니다. 단, 매설 배선용으로 인증된 접지 클램프를 사용해야 합니다.
옥외 전기 배선을 땅에 묻을 때 피해야 할 일반적인 실수
1. 오류 심층 분석 및 도관 사용
미국 전기 규격(NEC)은 전선 매설에 대한 최소 깊이를 권장합니다. 만약 이 권장 사항을 무시하고 전선을 매설하면 안전상의 위험이 발생합니다. 충분히 매설하지 않으면 전선이 지표면으로 쉽게 노출되어 위험해질 수 있기 때문입니다.
2. 잘못된 전선 사용
모든 종류의 전선이 매설용으로 적합한 것은 아닙니다. 반드시 매설용으로 지정된 전선만 사용해야 합니다. 매설 전선은 지표면 아래에서 압력과 습기를 견뎌야 하는데, 일반 전선은 이러한 환경을 견딜 수 없습니다.
3. 같은 전선관에 서로 다른 종류의 전선을 혼합하여 사용하는 경우
전선의 절연 등급은 종류에 따라 다릅니다. 따라서 같은 전선관에 두 종류의 전선을 함께 사용하면 과열 문제가 발생할 수 있으며, 이는 더 나아가 간섭으로 이어질 수 있습니다. 그러므로 반드시 같은 종류의 전선만 사용해야 합니다.
4. 습기 차단 기능 부족
전선관 끝부분을 밀봉하지 않으면 습기와 쉽게 접촉하여 위험할 수 있습니다. 따라서 끝부분을 밀봉하는 것은 필수적입니다.
5. 지역 코드 변형 무시
전기 배선을 매설할 때 흔히 저지르는 실수 중 하나는 지역 규정을 무시하는 것입니다. 지역 규정에는 매설 배선에 대한 구체적인 지침이 포함되어 있는데, 이는 미국 전기 규격(NEC)과 상충될 수 있습니다. 일부 지역에서는 지방 당국의 규정이 지나치게 엄격하여 법적 문제로 이어질 수 있습니다. 따라서 최적의 시공을 위해서는 해당 지역 당국에 문의하는 것이 중요합니다.
자주 묻는 질문
히프 라인
위의 논의를 통해 여러분은 NEC 규정을 준수하는 것이 얼마나 중요한지 잘 이해하셨기를 바랍니다. 규정에서 권장하는 대로 적절한 매설 깊이를 선택하려면 사용 용도와 전선 종류를 반드시 분석해야 합니다. 또한, 경고 리본 사용, 되메우기, 굴착 전 준비 작업, 전선 요구 사항 등과 같은 규정의 다른 지침들도 따라야 합니다. 따라서 NEC의 모든 권장 사항을 준수하면 안전하고 신뢰할 수 있는 옥외 매설 전기 배선을 구축할 수 있습니다.
