Zakopane okablowanie elektryczne ma inne wymagania niż zwykłe okablowanie, ponieważ jest narażone na wilgoć, ciśnienie i siły działające pod ziemią. Standardowy przewód NM-B, którego używamy do zastosowań domowych, nie nadaje się do okablowania podziemnego. Dlatego tak ważne jest przestrzeganie przepisów NEC dotyczących bezpieczeństwa i ochrony zewnętrznych instalacji elektrycznych podziemnych. W tym przewodniku omówimy je szczegółowo:
Czym jest kod NEC? – Podstawy
Narodowy Kodeks Elektryczny (NEC) lub NFPA 70 to norma krajowa zawierająca szczegółowe wytyczne dotyczące bezpiecznej instalacji instalacji elektrycznych w Stanach Zjednoczonych. Wytyczne te są publikowane przez Narodowe Stowarzyszenie Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA). Norma obejmuje rodzaje przewodów, minimalną głębokość, napięcie, zasypywanie i inne niezbędne zalecenia dotyczące bezpiecznego okablowania elektrycznego. Przestrzegając przepisów NEC, można uchronić swoje urządzenia przed porażeniem prądem, pożarem i innymi zagrożeniami.
Kodeks NEC obowiązuje w przypadku niemal wszystkich prac elektrycznych w Stanach Zjednoczonych. Jednak NEC jest obowiązkowy w wielu jurysdykcjach poza Stanami Zjednoczonymi. Obejmuje on systemy elektryczne, okablowanie, budownictwo, oświetlenie i wiele innych. NEC składa się z dziewięciu rozdziałów, podzielonych na artykuły, części i sekcje. Ponadto kodeks zawiera wstęp na początku i kończy się indeksem informacyjnym. Struktura NEC jest następująca:
| Struktura NEC |
| Wprowadzenie |
| • Rozdział 1: Ogólne • Rozdział 2: Okablowanie i zabezpieczenia • Rozdział 3: Metody i materiały okablowania • Rozdział 4: Sprzęt do użytku ogólnego • Rozdział 5: Zakwaterowanie specjalne • Rozdział 6: Sprzęt specjalny • Rozdział 7: Warunki szczególne • Rozdział 8: Systemy komunikacyjne • Rozdział 9: Tabele |
| • Załącznik A: Normy bezpieczeństwa produktów • Załącznik B: Informacje dotyczące zastosowań w obliczeniach obciążalności prądowej • Załącznik C: Tabele wypełnienia kanałów, rur i korytek kablowych… • Załącznik D: Przykłady • Załącznik E: Rodzaje konstrukcji • Załącznik F: Systemy zasilania operacji krytycznych… • Załącznik G: Kontrola nadzoru i pozyskiwanie danych (SCADA) • Załącznik H: Administracja i egzekwowanie • Załącznik I: Zalecane tabele momentów obrotowych… • Załącznik J: Normy ADA dotyczące projektowania dostępnego • Załącznik K: Wykorzystanie sprzętu medycznego w mieszkaniach… |
Uwaga: Kod NEC nie ma zastosowania do żadnych układów elektrycznych pojazdów samochodowych, statków ani samolotów.
Krótka historia wczesnego NEC
Początki NEC sięgają końca XIX wieku. W tamtym czasie kilka organizacji, takich jak New York Board of Fire Underwriters i National Electric Light Association, publikowało odrębne przepisy dotyczące instalacji elektrycznych. Jednak pojawienie się wielu norm powodowało zamieszanie i istniała potrzeba opracowania jednolitego standardu.
W celu ustanowienia standardu, w marcu 1896 roku w Nowym Jorku zorganizowano spotkanie zbiorowe. Zjazd ten nazwano „Joint Conference of Electrical and Allied Interests” (Wspólna Konferencja Elektryków i Interesów Pokrewnych), na którym obecni byli eksperci i stowarzyszenia z różnych dziedzin, takich jak ubezpieczenia, elektryka, architektura, a także przedstawiciele branż pokrewnych. Rada ta opublikowała później, w 1897 roku, broszurę National Board of Fire Underwriters Pamphlet 70 (NBFU 70). Broszura ta jest w zasadzie pierwszym wydaniem National Electrical Code (Krajowego Kodeksu Elektrycznego).
Później, w 1911 roku, norma była okresowo rewidowana i publikowana jako nowe wydanie. Ponadto, dokumentacja ta została przekazana do Narodowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA). NFPA zarządzała aktualizacją, nowelizacją i rozszerzeniem normy NEC. Obecnie norma NEC jest uważana za najczęściej stosowany i niezawodny standard ustanowiony przez NFPA.
Znaczenie przestrzegania Kodeksu NEC w zakresie bezpieczeństwa
NEC to powszechnie uznawany i zatwierdzony przez Amerykański Narodowy Instytut Normalizacyjny (ANSI) kodeks. Zapewnia on bezpieczeństwo instalacji elektrycznych na posesjach prywatnych i przemysłowych. Dlatego, aby zapewnić bezpieczeństwo instalacji elektrycznych, kluczowe jest przestrzeganie kodeksu NEC. Kodeks ten zawiera wytyczne dotyczące następujących kwestii:
- Zasady dotyczące instalacji elektrycznych, obejmujące m.in. napięcie, podłączenie itp.
- Wytyczne dotyczące okablowania i zabezpieczeń
- Metody i materiały do okablowania w zależności od zastosowania; obejmuje to przewodniki, kable, kanały kablowe, kanały kablowe i skrzynki.
- Korzystanie ze sprzętu elektrycznego
- Specjalne wytyczne dotyczące zastosowań w obszarach niebezpiecznych, w samolotach, w służbie zdrowia i innych miejscach.
Dzięki temu, spełniając wymogi kodeksu NEC, można uzyskać bezpieczną i solidną instalację elektryczną. Ponadto, kodeks ten obejmuje również aspekty prawne związane z podziemnymi instalacjami elektrycznymi.
Co więcej, kod jest weryfikowany i aktualizowany co trzy lata. Dzięki temu możesz polegać na kodzie, który jest stale aktualizowany o najnowsze technologie.
NB:Po aktualizacji kodeksu NEC nie wszystkie stany muszą go wdrażać od razu. Można mieć kilka miesięcy do roku na dostosowanie się do najnowszej wersji. Ponadto stany mogą uwzględniać lub wykluczać określone sekcje kodeksu, uwzględniając swoje wymagania.
Wytyczne dotyczące instalacji przewodów elektrycznych układanych w ziemi na zewnątrz
Gniazda zewnętrzne
W kodzie NEC 406.9(B)(1), oświadcza się, że gniazdka 15- i 20-amperowe, 125- i 250-woltowe instalowane w wilgotnych miejscach muszą być wyposażone w obudowę. Dotyczy to wszystkich gniazdek, niezależnie od tego, czy mają one założoną nasadkę, czy nie. Zapewnia to ochronę instalacji przed porażeniem prądem i nagłymi wypadkami.
Ponownie, zgodnie z instrukcją NEC 406.9(A)Pokrywy wylotów w pomieszczeniach wilgotnych muszą posiadać certyfikat Extra-Curve i otwierać się pod kątem co najmniej 90° na zawiasie. Jeśli okaże się, że konstrukcja urządzenia Clover nie pozwala na otwarcie pod kątem 90°, należy ustawić je w sposób umożliwiający pełne otwarcie.
Co więcej, w przypadku domów jednorodzinnych, gniazdka zewnętrzne są obowiązkowe zarówno z przodu, jak i z tyłu domu. W tym przypadku wysokość montażu nie może przekraczać 6.5 metrów nad ziemią.
Wymagania GFCI dla użytku na zewnątrz
GFCI to skrót od Ground-Fault Circuit Interrupter (wyłącznik różnicowoprądowy). Jest to elektroniczne urządzenie zabezpieczające, które chroni przed porażeniem prądem i pożarem elektrycznym. Zabezpieczenie GFCI jest niezbędne w przypadku gniazd zewnętrznych o napięciu znamionowym 125 V lub 250 V, zgodnie z… NEC 210.8(A)Oprócz obszarów zewnętrznych obowiązek ten dotyczy następujących obszarów:
- Łazienki
- garaże
- Miejsca indeksowania
- Kuchnia
- Wanny lub kabiny prysznicowe
- Obszary pralnicze
- Niedokończone części lub obszary piwnicy nieprzeznaczone na pomieszczenia mieszkalne
- Tymczasowe okablowanie zewnętrzne i gniazdka w pobliżu źródeł wody, takich jak baseny lub fontanny
Tabela wymagań GFCI
| Artykuł NEC | Instrukcja dotycząca wyłącznika różnicowoprądowego (GFCI) |
| 210.8(A)(3) | Wszystkie gniazdka zewnętrzne w lokalach mieszkalnych (do 250 V) muszą być wyposażone w zabezpieczenie różnicowoprądowe (GFCI). |
| 210.8 (B) | Wyłącznik różnicowoprądowy (GFCI) jest obowiązkowy dla wszystkich gniazdek zewnętrznych w obiektach komercyjnych, przemysłowych i innych obiektach niemieszkalnych |
| 590.6 (A) | Niniejszy artykuł nakazuje stosowanie wyłączników różnicowoprądowych (GFCI) do tymczasowego okablowania gniazdek zewnętrznych. Często ma to zastosowanie na placach budowy i w przypadku sprzętu tymczasowego. |
Przewody i okablowanie
W przypadku stosowania okablowania do bezpośredniego układania w ziemi należy upewnić się, że kable są oznaczone jako kable UF do wysokiego napięcia lub są przeznaczone specjalnie do tego celu. oświetlenie niskonapięcioweObwody wysokiego napięcia, takie jak te o napięciu 120/240 V, nie mogą dzielić tego samego kanału kablowego co obwody niskiego napięcia, takie jak 12/24 V. Mogą jednak dzielić kanał kablowy tylko wtedy, gdy każdy obwód znajduje się w osobnym kanale kablowym.
Kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa ma również materiał, z którego wykonane są przewody. Na przykład sztywny metal, PCV lub IMC chronią przewody podziemne przed uszkodzeniami i zapewniają rozległą ochronę mechaniczną, szczególnie na mniejszych głębokościach. Według Artykuł 300.5 NEC, minimalne wymagania dotyczące pokrycia różnią się w zależności od typu kabla i przedstawiają się następująco:
| Rodzaj okablowania | Minimalne pokrycie |
| Przewód UF (podziemny) | 24 cali |
| Drut PCV | 18 cala (standard) |
| Drut stalowy ocynkowany | 6 cali |
| Okablowanie niskonapięciowe | 6 cali |
| Rura metalowa sztywna (RMC) | 6 cali |
| Przewód metalowy pośredni (IMC) | 6 cali |
| Metalowe przewody elektryczne (EMT) | 18 cali |
| Elastyczna rura metalowa (FMT) | 18 cala (standard) |
| Inne kable do bezpośredniego układania w ziemi | 18 cala (standard) |
Ponadto, zgodnie z przepisami NEC, wszystkie przewody i połączenia powinny być zabezpieczone wodoodporny lub odporny na warunki atmosferyczne puszki przyłączeniowe zapobiegające przedostawaniu się wilgoci i korozji.
Minimalne wymagania dotyczące pokrycia
Termin „pokrycie” odnosi się do odległości od wierzchołka zakopanego przewodu do powierzchni gruntu. Należy jednak pamiętać, że „pokrycie” nie oznacza całkowitej głębokości wykopu. W artykule 300.5 NEC znajduje się zalecenie dotyczące minimalnego pokrycia dla metod okablowania i tras kablowych w zakresie od 0 do 1000 V.
Uwaga: Całkowita głębokość wykopu musi być większa niż minimalne wymagania dotyczące pokrycia. odpowiednia osłona na górze okablowania.
W przypadku kabli układanych bezpośrednio w ziemi lub kanałów kablowych, NEC E3803.1. [300.5(A)] przedstawia poniższą tabelę przedstawiającą minimalne wymagania dotyczące pokrycia:
| TABELA E3803.1 (Tabela 300.5)MINIMALNE WYMAGANIA DOTYCZĄCE OCHRONY, POCHÓWEK W CALACH | |||||
| LOKALIZACJA METODY LUB OBWODU OKABLOWANIA | RODZAJ METODY LUB OBWODU OKABLOWANIA | ||||
| 1 Kable lub przewodniki do bezpośredniego układania w ziemi | 2 Sztywny przewód metalowy lub pośredni przewód metalowy | 3 Rury metalowe i niemetalowe przeznaczone do bezpośredniego zakopywania bez obudowy betonowej lub innych zatwierdzonych kanałów | 4 Obwody odgałęzień domowych o napięciu 120 V lub mniejszym z zabezpieczeniem GFCI i maksymalnym zabezpieczeniem nadprądowym 20 amperów | 5 Obwody służące do sterowania nawadnianiem i oświetleniem krajobrazu są ograniczone do napięcia nie większego niż 30 V i są instalowane za pomocą kabla typu UF lub innego określonego przewodu lub kanału kablowego. | |
| Wszystkie lokalizacje nieokreślone poniżej | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| W wykopie pod betonem o grubości 2 cali lub równoważnym | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Pod budynkiem | 0 (tylko w torach lub typ MC zidentyfikowany do bezpośredniego zakopania) | 0 | 0 | 0 (w bieżnia tylko lub typ MC zidentyfikowany do bezpośredniego pochówku) | 0 (tylko w torach lub typ MC zidentyfikowany do bezpośredniego zakopania) |
| Pod betonową płytą zewnętrzną o grubości co najmniej 4 cali, bez ruchu pojazdów, a płyta wystaje nie mniej niż 6 cali poza instalację podziemną | 18 | 4 | 4 | 6 (Bezpośrednie zakopanie)4 (W torze wentylacyjnym) | 6 (Bezpośrednie zakopanie)4 (W torze wentylacyjnym) |
| Pod ulicami, autostradami, drogami, alejkami, podjazdami i parkingami | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Podjazdy do domów jednorodzinnych i dwurodzinnych oraz miejsca parkingowe na zewnątrz, wykorzystywane wyłącznie do celów mieszkalnych | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| W litej skale, gdzie jest przykryta co najmniej 2-calową warstwą betonu sięgającą skały | 2 (tylko w torze wyścigowym) | 2 | 2 | 2 (tylko w torze wyścigowym) | 2 (tylko w torze wyścigowym) |
Systemy niskonapięciowe
Artykuł 725 NEC Klasyfikuje obwody o ograniczonej mocy na trzy klasy. Są to:
- Klasa 1: Mogą być ograniczone lub nieograniczone mocą i działać przy napięciu do 600 V.
- Klasa 2: Systemy działające przy napięciu do 150 V i ograniczonej mocy; zwykle ≤100 VA)
- Klasa 3: Obejmuje obwody działające pod napięciem do 150 V lub 100 V prądu stałego
Zgodnie z normami NEC, zasilacze niskonapięciowe i instalacje elektryczne spełniają wymagania klasy 2.
Niezbędne instrukcje dotyczące oświetlenia niskonapięciowego znajdziesz w rozdziale 4 NEC. Zgodnie z Artykuł 411 NECSystemy oświetlenia niskonapięciowego są ograniczone do napięcia skutecznego 30 V lub mniejszego i prądu do 25 A (maks.). Ponadto systemy niskonapięciowe wymagają określonego okablowania, połączeń i zasad instalacji. Na przykład, oświetlenie basenów, spa i fontann o napięciu ≤30 V może mieć głębokość 6 cali (15 cm).
Wytyczne dotyczące zasypywania
Zasypanie wykopu jest ważne, aby zapewnić stabilność okablowania po zakopaniu. Przepisy NEC zalecają stosowanie materiałów do zasypywania wykopów, które nie zawierają kamieni, ostrych cząstek ani przedmiotów żrących. Piasek jest idealnym materiałem do zasypywania wykopów; jednak w zależności od wymagań, materiał zasypujący może się różnić.
Norma NEC 40 dotycząca wypełnienia określa maksymalny procent wypełnienia przewodu. Są one następujące:
- Dla jednego przewodu maksymalne wypełnienie wynosi 53% przestrzeni w rurze
- W przypadku dwóch przewodów maksymalne wypełnienie wynosi 31% przestrzeni w rurze
- W przypadku przewodów o więcej niż dwóch żyłach maksymalne wypełnienie wynosi 40% przewodu
Ochrona podziemnych instalacji elektrycznych przed uszkodzeniem
Dla ochrony, co najmniej 8 metra kabla biegnącego z ziemi powinno być osłonięte obudową. Zabezpieczy to okablowanie przed uszkodzeniami mechanicznymi. Ponadto oba końce przewodów muszą być uszczelnione. Dzięki temu przewód będzie zabezpieczony przed kontaktem z wodą i wilgocią.
Oznaczanie podziemnych instalacji elektrycznych w celu zapewnienia bezpieczeństwa
Zgodnie z Kod NEC 300.5(D)(3)Etykiety ostrzegawcze lub taśmy należy umieszczać 18 cali (lub więcej) pod ziemią. Etykiet nie wolno jednak umieszczać niżej niż 12 cali (30 cm) nad instalacją.
Możesz teraz zapytać, dlaczego takie oznakowanie jest potrzebne? Zasadniczo etykiety pełnią funkcję oznakowania lub ostrzeżenia. Kiedy ktoś kopie w tym miejscu, taśmy informują go o obecności instalacji elektrycznej. Dzięki temu osoba kopiąca odzyskuje przytomność i jest chroniona przed porażeniem prądem lub wypadkiem.
Cztery opcje głębokości pochówku i ich zastosowania
Głębokość sześciu cali
Przewody niskonapięciowe (poniżej 30 V) należy zakopać na głębokości co najmniej 6 cm. Taka głębokość dotyczy również ocynkowanych metalowych kanałów elektrycznych. Typowe przypadki obejmują:
- Światło krajobrazowe
- Oświetlenie basenu
- Oświetlenie spa
- Oświetlenie fontanny
Głębokość dwunastu cali
Zgodnie z tabelą NEC E3803.1, głębokość 12 cali (30 cm) jest jedną z najczęściej zalecanych głębokości dla przewodów elektrycznych układanych bezpośrednio w ziemi. Zapewnia to równowagę między wystarczającym bezpieczeństwem a łatwością konserwacji. Okablowanie oświetlenia w budynkach mieszkalnych i ogrodowych zazwyczaj ma głębokość 12 cali (30 cm).
Głębokość osiemnastu cali
W przypadku przewodów z PVC lub innych niemetalowych kanałów kablowych minimalna sugerowana głębokość to 18 cali (45,7 cm). Taka głębokość jest zalecana ze względu na stabilność i bezpieczeństwo instalacji.
Głębokość dwudziestu czterech cali
W USA minimalna głębokość bezpośredniego zakopania wynosi co najmniej 24 cale (61 cm). Taka głębokość jest zalecana szczególnie w przypadku kabli wysokiego napięcia i podziemnych linii zasilających.
Względy prawne i bezpieczeństwa
Poniżej przedstawiono kwestie prawne i bezpieczeństwa dotyczące układania instalacji elektrycznych w ziemi:
Uzyskanie niezbędnych zezwoleń
Udaj się do lokalnego urzędu, aby uzyskać pozwolenie na układanie instalacji elektrycznej w ziemi. NEC określa szczegółowe wymagania dotyczące układania instalacji elektrycznej na zewnątrz budynków; zapoznaj się z przepisami i skonsultuj się z elektrykiem w sprawie całego procesu.
Użyj odpowiedniego typu kabla i kanału
Używaj kabli oznaczonych jako przeznaczone do okablowania podziemnego. Jeśli Twój projekt wymaga bezpośredniego ułożenia w ziemi, wybierz kabel zasilający lub kabel UF. Jeśli jednak wymaga on systemu rur osłonowych, wybierz PVC.
Zadzwoń pod numer 811 przed rozpoczęciem kopania i montażem taśm ostrzegawczych
Podczas kopania pod instalacje podziemne, możesz natknąć się na instalacje podziemne, takie jak gazociągi, wodociągi czy światłowody. Dlatego przed rozpoczęciem prac należy skontaktować się z lokalnymi zakładami użyteczności publicznej w celu prawidłowego zlokalizowania i przeprowadzenia operacji. W Stanach Zjednoczonych numer kontaktowy do tych zakładów to 811; zadzwoń, aby uniknąć przypadkowego uszkodzenia podczas prac.
Po zakończeniu kopania i instalacji przewodów należy zastosować taśmę ostrzegawczą zgodnie z instrukcjami NEC.
Zachowaj odpowiednią odległość od innych systemów podziemnych
Należy zachować odpowiedni odstęp między zakopanymi przewodami elektrycznymi a innymi instalacjami podziemnymi. Na przykład, jeśli linia wodna zetknie się z podziemnymi przewodami elektrycznymi, może to spowodować zagrożenie. Dlatego podczas kopania należy zachować odpowiedni odstęp.
Uziemienie i łączenie
Metalowe kanały kablowe mogą spowodować porażenie prądem, co może zagrażać życiu. Dlatego uziemienie jest niezbędne dla bezpieczeństwa. Należy jednak używać zacisków uziemiających dopuszczonych do stosowania w instalacjach podziemnych.
Typowe błędy, których należy unikać podczas zakopywania instalacji elektrycznej na zewnątrz
1- Błędy w szczegółach i wykorzystanie kanału
NEC zaleca minimalną głębokość zakopania przewodów. Ignorowanie zaleceń dotyczących zakopania przewodów stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa. Dzieje się tak, ponieważ z powodu niewystarczającego wykopu przewody mogą łatwo wystawać ponad powierzchnię gruntu, co może być niebezpieczne.
2- Użycie niewłaściwego przewodu
Nie wszystkie rodzaje przewodów nadają się do układania w ziemi; należy używać wyłącznie przewodów wymienionych w tym celu. Przewody do układania w ziemi muszą być odporne na ciśnienie i wilgoć pod powierzchnią, czego zwykły przewód nie jest w stanie wytrzymać.
3. Mieszanie różnych typów okablowania w tym samym kanale
Klasa izolacji przewodów różni się w zależności od typu. Dlatego połączenie dwóch rodzajów przewodów w jednym kanale może powodować problemy z przegrzewaniem, a ten błąd może prowadzić do zakłóceń. Dlatego tak ważne jest mieszanie przewodów tego samego typu.
4- Słaba ochrona przed wilgocią
Jeśli pozostawisz końce przewodu nieuszczelnione, mogą one łatwo zetknąć się z wilgocią, co może być niebezpieczne. Dlatego uszczelnienie końca jest obowiązkowe.
5- Ignorowanie lokalnych zmian w kodzie
Jednym z częstych błędów podczas układania przewodów elektrycznych w ziemi jest ignorowanie lokalnych przepisów. Lokalne przepisy zawierają również szczegółowe wytyczne dotyczące układania przewodów w ziemi, które mogą być sprzeczne z przepisami NEC. W niektórych lokalizacjach władze lokalne są zbyt rygorystyczne, co może prowadzić do problemów prawnych. Dlatego należy skontaktować się z lokalnymi władzami w celu uzyskania optymalnego rozwiązania.
FAQ
Bottom Line
Mamy nadzieję, że po powyższych rozważaniach zdajesz sobie sprawę z wagi przestrzegania przepisów NEC. Musisz przeanalizować swoją aplikację i rodzaj przewodu, aby dobrać odpowiednią głębokość zakopania, zgodnie z zaleceniami przepisów. Ponadto, przepisy zawierają również inne wytyczne, takie jak stosowanie taśm ostrzegawczych, zasypywanie wykopów, czynności przed rozpoczęciem prac, wymagania dotyczące przewodów itp. Dzięki przestrzeganiu wszystkich zaleceń NEC możesz mieć bezpieczną i niezawodną instalację elektryczną na zewnątrz budynku.
