Elektrické rozvody uložené v zemi majú iné požiadavky ako bežné rozvody, pretože sa vyrovnávajú s podzemnou vlhkosťou, tlakom a silou. Bežný kábel NM-B, ktorý používame na rezidenčné použitie, nie je vhodný na vonkajšie zakopané rozvody. Preto je nevyhnutné dodržiavať predpis NEC pre bezpečné a spoľahlivé vonkajšie zakopané elektrické rozvody. V tejto príručke si tento predpis podrobne rozoberieme:
Čo je kód NEC? – Základy
Národný elektrotechnický predpis (NEC) alebo NFPA 70 je národná norma, ktorá obsahuje podrobné pokyny pre bezpečnú inštaláciu elektrických systémov v USA. Tieto pokyny vydala Národná asociácia protipožiarnej ochrany (NFPA). Norma sa vzťahuje na typy vodičov, minimálnu hĺbku, napätie, zásyp a ďalšie potrebné odporúčania pre bezpečné elektrické vedenie. Dodržiavaním predpisu NEC teda môžete predísť úrazu elektrickým prúdom, elektrickým požiarom a iným nebezpečenstvám vo svojich prístrojoch.
Kód NEC sa v USA uplatňuje takmer na všetky elektrické práce. NEC je však nariadený aj mnohými jurisdikciami mimo USA. Zahŕňa elektrické systémy, elektroinštalácie, konštrukciu, osvetlenie a ďalšie. NEC má deväť kapitol, ktoré sú rozdelené na články, časti a sekcie. Okrem toho kódex obsahuje úvodnú časť na začiatku a končí informačným indexom. Štruktúra NEC je nasledovná:
| Štruktúra NEC |
| úvod |
| • Kapitola 1: Všeobecné • Kapitola 2: Zapojenie a ochrana • Kapitola 3: Metódy a materiály zapojenia • Kapitola 4: Zariadenia na všeobecné použitie • Kapitola 5: Špeciálne povolania • Kapitola 6: Špeciálne vybavenie • Kapitola 7: Osobitné podmienky • Kapitola 8: Komunikačné systémy • Kapitola 9: Tabuľky |
| • Príloha A: Normy bezpečnosti výrobkov • Príloha B: Informácie o použití pre výpočty prúdovej zaťažiteľnosti • Príloha C: Tabuľky plnenia káblovodov, rúrok a káblových žľabov… • Príloha D: Príklady • Príloha E: Typy konštrukcií • Príloha F: Energetické systémy kritických operácií… • Príloha G: Dohľadové riadenie a zber údajov (SCADA) • Príloha H: Správa a presadzovanie • Príloha I: Tabuľky odporúčaných krútiacich momentov… • Príloha J: Normy ADA pre bezbariérový dizajn • Príloha K: Používanie zdravotníckych zariadení v obydliach… |
Poznámka: Kód NEC sa nevzťahuje na žiadny druh elektrického systému automobilov, lodí alebo lietadiel.
Stručná história raného NEC
Raná história spoločnosti NEC sa viaže ku koncu 1800. storočia. V tom čase niekoľko organizácií, ako napríklad Newyorská rada poisťovní pre požiare a Národná asociácia pre elektrické osvetlenie, publikovalo samostatné elektrické predpisy. Vznik viacerých noriem však spôsoboval zmätok a bola potrebná jednotná norma.
S cieľom stanoviť štandard sa v marci 1896 v New Yorku zorganizovalo kolektívne stretnutie. Toto stretnutie bolo nazvané „Spoločná konferencia elektrotechnických a príbuzných záujmov“, na ktorom sa zúčastnili odborníci a združenia z rôznych oblastí, ako je poisťovníctvo, elektrotechnika, architektúra, a zástupcovia súvisiacich oblastí. Táto rada neskôr v roku 1897 vydala brožúru Národnej rady poisťovateľov požiarov č. 70 (NBFU 70). Táto brožúra je v podstate prvým vydaním Národného elektrotechnického predpisu.
Neskôr v roku 1911 bola norma pravidelne revidovaná a publikovaná ako nové vydanie. Okrem toho bola táto dokumentácia odovzdaná Národnej asociácii protipožiarnej ochrany (NFPA). NFPA riadi modernizáciu, revíziu a rozšírenie normy NEC. V súčasnosti sa kódex NEC považuje za najpoužívanejšiu a najspoľahlivejšiu normu stanovenú NFPA.
Dôležitosť dodržiavania kódexu NEC pre bezpečnosť
NEC je široko uznávaný a schválený predpis Amerického národného inštitútu pre normalizáciu (ANSI). Zaisťuje bezpečnosť elektrických inštalácií na súkromných a priemyselných pozemkoch. Preto je pre zachovanie bezpečnosti elektrických inštalácií nevyhnutné dodržiavať predpisy NEC. Z tohto predpisu získate nasledujúce pokyny:
- Pravidlá pre elektrické inštalácie vrátane napätia, pripojenia a ďalších.
- Pokyny pre zapojenie a ochranu
- Metóda a materiály pre zapojenie na základe aplikácie; to zahŕňa vodiče, káble, káblovody, potrubia a krabice.
- Používanie elektrických zariadení
- Špeciálne pokyny pre použitie v nebezpečných oblastiach, lietadlách, zdravotníctve a ďalších oblastiach.
Dodržiavaním predpisov NEC teda môžete získať bezpečnú a spoľahlivú elektrickú inštaláciu. Okrem toho sa vzťahuje aj na právne aspekty podzemného elektrického vedenia.
Okrem toho sa kód reviduje a aktualizuje každé tri roky. Takto sa môžete spoľahnúť na kód, pretože sa neustále aktualizuje s najnovšími technológiami.
NBPo aktualizácii kódexu NEC ho nemusia všetky štáty okamžite implementovať. Na prispôsobenie sa najnovšej verzii môžete mať niekoľko mesiacov až rok. Okrem toho môžu štáty zahrnúť alebo vylúčiť konkrétne časti kódexu na základe svojich požiadaviek.
Pokyny na inštaláciu vonkajších zakopaných elektrických vodičov
Vonkajšie zásuvky
V kóde NEC 406.9(B)(1), sa vyhlasuje, že zásuvky s napätím 15 a 20 ampérov, 125 a 250 voltov inštalované vo vlhkom prostredí musia mať kryt. Toto ustanovenie platí pre všetky takéto zásuvky, či už je zástrčka vybavená krytom alebo nie. To chráni inštaláciu pred úrazom elektrickým prúdom a náhlymi nehodami.
Opäť podľa pokynov NEC 406.9 (A)Kryty zásuviek vo vlhkých priestoroch musia byť určené pre mimoriadne použitie a mali by sa otvárať na pántoch aspoň o 90°. Ak zistíte, že konštrukcia krytu neumožňuje otvorenie o 90 stupňov, nastavte ho tak, aby umožňoval úplné otvorenie.
Okrem toho sú vonkajšie zásuvky povinné pre prednú aj zadnú časť rodinných domov. A v tomto prípade nesmie výška inštalácie presiahnuť 6.5 stopy nad zemou.
Požiadavky GFCI pre vonkajšie použitie
GFCI je skratka pre Ground-Fault Circuit Interrupter (ochranný istič proti zemnému skratu). Je to elektronické bezpečnostné zariadenie, ktoré ponúka ochranu pred úrazom elektrickým prúdom a požiarom. Táto ochrana GFCI je nevyhnutná pre vonkajšie zásuvky s menovitým napätím 125 V alebo 250 V, ako je uvedené v NEC 210.8 (A)Okrem vonkajších plôch sa táto povinnosť vzťahuje na tieto oblasti:
- Kúpeľne
- garáže
- Priestory na prehľadávanie
- Kuchyňa
- Vaňa alebo sprchovací kút
- Práčovne
- Nedokončené časti alebo priestory suterénu, ktoré nie sú určené ako obytné miestnosti
- Dočasné vonkajšie rozvody a zásuvky v blízkosti vodných zdrojov, ako sú bazény alebo fontány
Tabuľka požiadaviek GFCI
| Článok NEC | Pokyny k GFCI |
| 210.8(A)(3) | Všetky vonkajšie zásuvky v bytových jednotkách (do 250 V) musia mať ochranu GFCI. |
| 210.8 (B) | GFCI je povinný pre všetky vonkajšie zásuvky v komerčných, priemyselných a iných neobytných priestoroch. |
| 590.6 (A) | Tento článok nariaďuje ochranu GFCI pre dočasné zapojenie vonkajších zásuviek. Často sa vzťahuje na staveniská a dočasné zariadenia. |
Rozvody a elektroinštalácie
Pri použití káblov na priame uloženie do zeme sa musíte uistiť, že káble sú označené ako UF kábel pre vysoké napätie alebo sú špecializované na nízkonapäťové osvetlenieVysokonapäťové obvody, ako napríklad 120/240 V, nemôžu zdieľať rovnaký potrubný kanál ako nízkonapäťové obvody, napríklad 12/24 V. Môžu však zdieľať výkop iba vtedy, ak je každý obvod v samostatnom potrubí.
Z hľadiska bezpečnosti je tu tiež dôležité zvážiť materiál potrubí. Napríklad pevný kov, PVC alebo IMC chránia podzemné káble pred poškodením a ponúkajú rozsiahlu mechanickú ochranu, najmä v menších hĺbkach zakopania. Podľa Článok 300.5 NEC, Minimálne požiadavky na krytie sa líšia pre rôzne typy káblov; sú nasledovné:
| Typ elektroinštalácie | Minimálne krytie |
| UF (podzemný napájací) drôt | 24 palcov |
| PVC drôt | 18 palca (štandard) |
| Pozinkovaný oceľový drôt | 6 palcov |
| Nízkonapäťové rozvody | 6 palcov |
| Pevné kovové potrubie (RMC) | 6 palcov |
| Intermediate Metal Conduit (IMC) | 6 palcov |
| Elektrické kovové rúrky (EMT) | 18 palcov |
| Flexibilné kovové rúry (FMT) | 18 palca (štandard) |
| Ostatné káble do priameho zakopania | 18 palca (štandard) |
Okrem toho, podľa predpisov NEC, všetky káble a pripojenia by mali byť zabezpečené vodeodolný alebo odolný voči poveternostným vplyvom rozvodné krabice, aby sa zabránilo vniknutiu vlhkosti a korózii.
Minimálne požiadavky na krytie
Pojem „krytie“ sa vzťahuje na vzdialenosť od vrchu zakopaného vodiča k povrchu zeme. Musíte si však uvedomiť, že „krytie“ nie je celková hĺbka výkopu. V článku 300.5 normy NEC nachádzame odporúčanie minimálneho krytia pre spôsoby zapojenia a káblovody od nuly do 1000 voltov.
Poznámka: Celková hĺbka výkopu musí byť hlbšia ako minimálne požiadavky na krytie pre správny kryt cez hornú časť kabeláže.
Pre priamo zakopané káble alebo káblové žľaby, NEC E3803.1. [300.5(A)] poskytuje nasledujúcu tabuľku s minimálnymi požiadavkami na krytie:
| TABUĽKA E3803.1 (Tabuľka 300.5)MINIMÁLNE POŽIADAVKY NA KRYTIE, ZAHRABANIE V PALCOCH | |||||
| UMIESTNENIE METÓDY ZAPOJENIA ALEBO OBVODU | TYP ZAPOJENIA ALEBO OBVODU | ||||
| 1 Priame uložené káble alebo vodiče | 2 Pevné kovové potrubie alebo medziľahlé kovové potrubie | 3 Elektrické kovové rúry, nekovové obežné dráhy určené na priame uloženie do zeme bez betónového obalenia alebo iné schválené obežné dráhy | 4 Rezidenčné odbočné obvody s napätím 120 voltov alebo menej s ochranou GFCI a maximálnou nadprúdovou ochranou 20 ampérov | 5 Obvody na ovládanie zavlažovania a záhradného osvetlenia sú obmedzené na maximálne 30 voltov a sú inštalované s typom UF alebo v inom identifikovanom káblovom alebo káblovodovom kanáli. | |
| Všetky lokality, ktoré nie sú uvedené nižšie | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| V priekope pod 2 cm hrubým betónom alebo ekvivalentom | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Pod budovou | 0 (Iba v nábehovej dráhe alebo typ MC určený na priame uloženie do zeme) | 0 | 0 | 0 (In obežná dráha iba alebo typ MC identifikovaný na priame zakopanie) | 0 (Iba v nábehovej dráhe alebo typ MC určený na priame uloženie do zeme) |
| Pod minimálne 4 cm hrubou betónovou vonkajšou doskou bez automobilovej premávky, pričom doska presahuje najmenej 6 cm za podzemnú inštaláciu | 18 | 4 | 4 | 6 (Priame uloženie do zeme) 4 (V nábehovej dráhe) | 6 (Priame uloženie do zeme) 4 (V nábehovej dráhe) |
| Pod ulicami, diaľnicami, cestami, uličkami, príjazdovými cestami a parkoviskami | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Príjazdové cesty a vonkajšie parkovacie plochy pre jedno- a dvojgeneračné domy, ktoré sa používajú len na účely bývania | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| V pevnej skale, kde je pokrytá minimálne 2 palcami betónu siahajúceho až po skalu | 2 (Iba v obežnej dráhe) | 2 | 2 | 2 (Iba v obežnej dráhe) | 2 (Iba v obežnej dráhe) |
Nízkonapäťové systémy
Článok 725 NEC klasifikuje obvody s obmedzeným výkonom do troch tried. Sú to nasledovné:
- Trieda 1: Môže byť s obmedzeným alebo neobmedzeným výkonom a môže pracovať až do 600 V.
- Trieda 2: Systémy, ktoré pracujú do 150 V s obmedzeným výkonom; zvyčajne ≤ 100 VA)
- Trieda 3: Zahŕňa obvody, ktoré pracujú s napätím do 150 V alebo 100 V jednosmerného prúdu
Podľa normy NEC sú nízkonapäťové napájacie zdroje a elektrické vedenie v súlade s triedou 2.
Potrebné pokyny pre nízkonapäťové osvetlenie nájdete v kapitole 4 NEC. A podľa Článok 411 NECNízkonapäťové osvetľovacie systémy sú obmedzené na 30 V RMS alebo menej a prúd na maximálne 25 A. Okrem toho nízkonapäťové systémy vyžadujú špecifické pravidlá zapojenia, pripojenia a inštalácie. Napríklad osvetlenie bazénov, víriviek a fontán s napätím ≤ 30 V môže mať hĺbku 6 palcov.
Pokyny pre zásyp
Zásyp je dôležitý na zabezpečenie pevnosti káblov po zakopaní. Predpisy NEC odporúčajú zásypové materiály do výkopov bez skál, ostrých častíc alebo korozívnych predmetov. Piesok je ideálny zásypový materiál; v závislosti od požiadaviek aplikácie sa však zásypový materiál môže líšiť.
Pravidlo plnenia NEC 40 určuje maximálne percento plnenia potrubia. Tieto sú nasledovné:
- Pre jeden vodič je maximálna výplň = 53 % priestoru v potrubí
- Pre dva vodiče je maximálna výplň = 31 % priestoru v potrubí
- Pre viac ako dva vodiče je maximálna výplň = 40 % potrubia
Ochrana podzemných elektrických vedení pred poškodením
Kvôli ochrane by malo byť najmenej 8 metra kábla vychádzajúceho zo zeme zakrytých krytom. Tým sa ochráni vedenie pred akýmkoľvek fyzickým poškodením. Okrem toho musia byť oba konce rúrok utesnené. Vďaka tomu zostane rúrka chránená pred kontaktom s vodou alebo vlhkosťou.
Označenie podzemného elektrického vedenia pre bezpečnosť
Podľa Kód NEC 300.5(D)(3), musíte použiť výstražné štítky alebo stuhy 18 palcov (alebo viac) pod úrovňou terénu. Štítky však nesmú byť umiestnené menej ako 12 palcov nad inštaláciou.
Teraz sa možno pýtate, prečo je takéto označenie potrebné? V podstate štítky slúžia ako signalizácia alebo varovanie. Keď niekto kope v danej oblasti, stuhy mu poskytujú vizuálnu predstavu o existencii elektrického vedenia. Vďaka tomu je bager pri vedomí a môže byť v bezpečí pred úrazom elektrickým prúdom alebo akoukoľvek nehodou.
Štyri možnosti hĺbky zakopania a ich aplikácie
Hĺbka šesť palcov
Nízkonapäťové vedenie (pod 30 V) by malo byť zakopané v minimálnej hĺbke 6 cm. Táto hĺbka platí aj pre pozinkované kovové elektrické potrubia. Medzi bežné prípady patria:
- Svetlo krajiny
- Osvetlenie bazéna
- Osvetlenie kúpeľov
- Osvetlenie fontány
Hĺbka dvanásť palcov
Podľa tabuľky NEC E3803.1 je hĺbka 12 palcov jednou z bežných odporúčaných hĺbok pre priame uloženie elektrického vedenia do zeme. Ponúka rovnováhu medzi dostatočnou bezpečnosťou a jednoduchou údržbou. Rozvody osvetlenia v obytných budovách a záhradách sa zvyčajne ukladajú do hĺbky 12 palcov.
Hĺbka osemnásť palcov
Pre PVC vodiče alebo iné nekovové obežné dráhy je odporúčaná minimálna hĺbka 18 palcov. Táto hĺbka sa odporúča s ohľadom na stabilitu a bezpečnosť inštalácie.
Hĺbka dvadsaťštyri palcov
V USA je minimálna hĺbka pre priame uloženie do zeme najmenej 24 palcov. Táto hĺbka sa odporúča najmä pre vysokonapäťové káble a podzemné napájacie vedenia.
Právne a bezpečnostné aspekty
Právne a bezpečnostné aspekty týkajúce sa zakopaných elektrických rozvodov sú nasledovné:
Získanie potrebných povolení
Požiadajte miestny úrad o povolenie na zakopané elektrické rozvody. NEC stanovuje špecifické požiadavky na vonkajšie zakopané elektrické rozvody; preštudujte si predpisy a poraďte sa s elektrikárom o celom procese.
Použite správny typ kábla a káblovodu
Používajte káble označené na podzemné vedenie. Ak váš projekt vyžaduje priame uloženie do zeme, zvoľte podzemný napájací kábel alebo UF kábel. Ak však zahŕňa systém elektroinštalačných potrubí, zvoľte PVC kábel.
Pred kopaním a výstražnými páskami volajte 811
Pri kopaní pre podzemné vedenie môžete prísť do kontaktu s podzemnými inžinierskymi sieťami, ako sú plynovody, vodovodné potrubia alebo optické vlákna. Preto sa pred kopaním musíte obrátiť na miestne inžinierske siete, aby ste získali správne informácie o polohe a vykonali operáciu. V USA je kontaktné číslo inžinierskych sietí 811; zavolajte im, aby ste predišli náhodnému poškodeniu počas vykonávania tohto procesu.
Keď skončíte s výkopom a inštaláciou káblov, použite výstražnú pásku podľa pokynov NEC.
Udržiavajte dostatočný odstup od ostatných podzemných systémov
Medzi zakopaným elektrickým vedením a inými podzemnými systémami musíte dodržiavať dostatočný odstup. Napríklad, ak sa vodovodné potrubie dostane do kontaktu s podzemným elektrickým vedením, môže to spôsobiť nebezpečenstvo. Preto musíte pri kopaní dodržiavať dostatočný odstup.
Uzemnenie a lepenie
Kovový káblový kanál môže spôsobiť úraz elektrickým prúdom, ktorý môže byť život ohrozujúci. Preto je uzemnenie nevyhnutné pre bezpečnosť. Musíte však použiť uzemňovacie svorky, ktoré sú uvedené pre podzemné rozvody.
Bežné chyby, ktorým sa treba vyhnúť pri zakopávaní vonkajšieho elektrického vedenia
1 – Hĺbkové chyby a použitie kanálov
NEC odporúča minimálnu hĺbku zakopania drôtu. A ak drôt zakopete bez dodržania tohto odporúčania, predstavuje to bezpečnostné riziko. Stáva sa to preto, lebo v dôsledku nedostatočného vykopania môže drôt ľahko vyjsť nad zem, čo môže byť nebezpečné.
2. Použitie nesprávneho drôtu
Nie všetky typy káblov sú vhodné na uloženie do zeme; musíte použiť iba tie, ktoré sú na tento účel uvedené. Káble do zeme musia byť vystavené tlaku a vlhkosti pod povrchom, čo bežný kábel neznesie.
3. Miešanie rôznych typov kabeláže v tom istom potrubí
Izolačné hodnotenie vodičov sa líši v závislosti od typu. Preto, ak v jednej rúrke skombinujete dva typy vodičov, spôsobí to problémy s prehriatím; táto chyba môže ďalej viesť k rušeniu. Preto je dôležité kombinovať vodiče rovnakého typu.
4. Slabá ochrana pred vlhkosťou
Ak necháte konce potrubia neutesnené, môžu ľahko prísť do kontaktu s vlhkosťou, čo môže byť nebezpečné. Preto je utesnenie konca povinné.
5. Ignorovanie lokálnych variácií kódu
Jednou z bežných chýb pri zakopávaní elektrických rozvodov je ignorovanie miestnych predpisov. Miestne predpisy tiež ponúkajú niektoré špecifické pokyny pre zakopané rozvody, ktoré môžu byť v rozpore s predpismi vydanými NEC. V niektorých lokalitách sú tieto miestne orgány príliš prísne, čo môže viesť k právnym problémom. Preto by ste sa mali obrátiť na miestny úrad, aby ste zistili, ako najlepšie postupovať.
Často kladené otázky
Bottom Line
Po vyššie uvedenej diskusii dúfame, že si dobre uvedomujete dôležitosť dodržiavania predpisov NEC. Musíte analyzovať svoju aplikáciu a typ kábla, aby ste vybrali správnu hĺbku zakopania podľa odporúčaní predpisov. Okrem toho existujú v predpisoch aj ďalšie pokyny, ktoré treba dodržiavať, ako napríklad používanie výstražných stužiek, zasypávanie, kroky pred kopaním, požiadavky na káble atď. Dodržiavaním všetkých odporúčaní NEC teda môžete mať bezpečné a spoľahlivé vonkajšie elektrické vedenie uložené do zeme.
