Nedgrävda elektriska ledningar har andra krav än vanliga ledningar eftersom de hanterar fukt, tryck och kraft under jord. Den vanliga NM-B-kabeln som vi använder för bostadsbruk är inte lämplig för utomhus nedgrävningsledningar. Det är därför det är viktigt att följa NEC-koden för säker och trygg utomhus nedgrävningsbaserad elektrisk ledning. I den här guiden kommer vi att diskutera koden i detalj:
Vad är NEC-koden? – Grunderna
National Electrical Code (NEC) eller NFPA 70 är en nationell standard som innehåller detaljerade riktlinjer för säker installation av elektriska system i USA. Dessa riktlinjer publiceras av National Fire Protection Association (NFPA). Standarden täcker ledningstyper, minsta djup, spänning, återfyllning och andra nödvändiga rekommendationer för säker elektrisk kabeldragning. Genom att följa NEC-koden kan du således skydda dina instrument från stötar, elektriska bränder och andra faror.
NEC-koden tillämpas på nästan allt elarbete i USA. NEC är dock obligatoriskt i många jurisdiktioner utanför USA. Det omfattar elsystem, ledningar, konstruktion, belysning med mera. Det finns nio kapitel i NEC som är indelade i artiklar, delar och avsnitt. Dessutom innehåller koden en introduktion i början och avslutas med ett informativt index. NEC:s struktur är följande:
| NEC-struktur |
| Beskrivning |
| • Kapitel 1: Allmänt • Kapitel 2: Kabeldragning och skydd • Kapitel 3: Kopplingsmetoder och material • Kapitel 4: Utrustning för allmänt bruk • Kapitel 5: Särskilda yrken • Kapitel 6: Specialutrustning • Kapitel 7: Särskilda villkor • Kapitel 8: Kommunikationssystem • Kapitel 9: Tabeller |
| • Bilaga A: Produktsäkerhetsstandarder • Bilaga B: Tillämpningsinformation för ampacitetsberäkningar • Bilaga C: Tabeller för fyllning av rör, slangar och kabelrännor… • Bilaga D: Exempel • Bilaga E: Byggnadstyper • Bilaga F: Kritiska driftsystem för kraft… • Bilaga G: Övervakningskontroll och datainsamling (SCADA) • Bilaga H: Administration och verkställighet • Bilaga I: Rekommenderade momenttabeller… • Bilaga J: ADA-standarder för tillgänglig design • Bilaga K: Användning av medicinsk utrustning i bostäder… |
OBS: NEC-koden gäller inte för någon form av elsystem i bilar, fartyg eller flygplan.
En kort historia om den tidiga NEC
NEC:s tidiga historia är relaterad till slutet av 1800-talet. På den tiden publicerade flera organisationer, som New York Board of Fire Underwriters och National Electric Light Association, separata elektriska regler. Men framväxten av flera standarder skapade förvirring, och det fanns ett behov av en enhetlig standard.
I syfte att sätta en standard arrangerades ett kollektivt möte i mars 1896 i New York City. Denna sammankomst fick namnet "Joint Conference of Electrical and Allied Interests", där expertis och sammanslutningar från olika områden, såsom försäkring, el, arkitektur och representanter från relaterade områden, var närvarande. Denna nämnd publicerade senare National Board of Fire Underwriters Pamphlet 70 (NBFU 70) år 1897. Denna pamflett är i huvudsak den första upplagan av National Electrical Code.
Senare, år 1911, reviderades standarden regelbundet och publicerades i en ny utgåva. Dessutom överfördes denna dokumentation till National Fire Protection Association. NFPA har ansvarat för uppgraderingen, revideringen och utökningen av NEC. För närvarande anses NEC-koden vara den mest använda och tillförlitliga standarden som fastställts av NFPA.
Vikten av att följa NEC-koden för säkerhet
NEC är en allmänt erkänd och godkänd kod av American National Standards Institute (ANSI). Den säkerställer säkerheten vid elektriska installationer på personliga och industriella fastigheter. Det är därför det är avgörande att följa NEC-koden för att hålla elinstallationerna säkra. Från denna kod får du riktlinjerna om följande:
- Regler för elektriska installationer, inklusive spänning, anslutning med mera.
- Riktlinjer för ledningsdragning och skydd
- Metod och material för ledningsdragning baserat på tillämpning; detta omfattar ledare, kablar, kabelkanaler, rör och dosor.
- Användning av elektrisk utrustning
- Särskilda tillämpningsriktlinjer för explosionsfarliga områden, flygplan, sjukvård med mera.
Genom att följa NEC-koden kan du således få en säker och trygg elektrisk installation. Dessutom täcker den även de juridiska aspekterna av nedgrävd elinstallation.
Dessutom revideras och uppdateras koden vart tredje år. På så sätt kan du lita på att koden ständigt uppdateras med den senaste tekniken.
NBNär NEC-koden har uppdaterats behöver inte alla stater implementera den omedelbart. Du kan ha några månader till ett år på dig att anpassa dig till den senaste versionen. Dessutom kan staterna inkludera eller exkludera specifika delar av koden genom att beakta sina egna krav.
Installationsanvisningar för nedgrävda elektriska ledningar utomhus
Utomhusuttag
I koden NEC 406.9(B)(1), deklareras att uttag på 15 och 20 ampere, 125 och 250 volt som installeras i våta utrymmen ska ha en kapsling. Oavsett om kontakthylsan är monterad eller inte gäller den alla sådana uttag. Detta skyddar installationen från stötar och plötsliga olyckor.
Återigen, enligt instruktionerna från NEC 406.9(A), uttagskåporna i våtutrymmen måste vara extra-last-listade och ska öppnas minst 90° på ett gångjärn. Om du upptäcker att klöverns design inte tillåter en 90-graders öppning, ställ in den på ett sätt som möjliggör en fullständig öppning.
Dessutom är utomhusuttag obligatoriska både på fram- och baksidan av huset för enfamiljshus. Och i detta fall får installationshöjden inte överstiga 6.5 meter över marken.
Krav på jordfelsbrytare för utomhusbruk
GFCI står för Ground-Fault Circuit Interrupter. Det är en elektronisk säkerhetsanordning som erbjuder skydd mot stötar och elektrisk brand. Detta GFCI-skydd är viktigt för utomhusuttag med 125V eller 250V-märkning enligt anvisningarna i NEC 210.8(A)Förutom utomhusområden gäller denna skyldighet följande områden:
- Badrum
- Garage
- Krypgrunder
- Kök
- Badkar eller duschkabiner
- Tvättområden
- Ofärdiga delar eller områden i källaren som inte är avsedda som beboeliga rum
- Tillfälliga utomhusledningar och uttag nära vattenkällor, såsom pooler eller fontäner
Tabell för jordfelsbrytarkrav
| NEC-artikel | Instruktioner om jordfelsbrytare |
| 210.8(A)(3) | Alla utomhusuttag i bostäder (upp till 250 V) måste ha jordfelsbrytare. |
| 210.8 (B) | Jordfelsbrytare (GFCI) är obligatoriska för alla utomhusuttag i kommersiella, industriella och andra platser som inte är bostäder. |
| 590.6 (A) | Denna artikel föreskriver jordfelsbrytare (GFCI) för tillfällig kabeldragning av utomhusuttag. Det är ofta tillämpligt på byggarbetsplatser och tillfällig utrustning. |
Kabelrör och ledningar
Vid användning av kablar för direkt nedgrävning måste du se till att kablarna är märkta som UF-kabel för högspänning eller är specialiserade för lågspänningsbelysningHögspänningskretsar, såsom de som är klassade för 120/240 V, kan inte dela samma rör som lågspänningskretsar, såsom 12/24 V. De kan dock bara dela ett rör om varje krets är i ett separat rör.
Att beakta materialet i rören är också avgörande här för säkerheten. Till exempel skyddar styv metall, PVC eller IMC jordledningar från skador och erbjuder omfattande mekaniskt skydd, särskilt på grundare nedgrävningsdjup. Enligt NEC artikel 300.5, Minimikraven för täckning varierar för olika kabeltyper; dessa är följande:
| Typ av ledningar | Minimiskydd |
| UF-tråd (underjordisk matartråd) | 24 inches |
| PVC-tråd | 18 tum (standard) |
| Galvaniserad ståltråd | 6 inches |
| Lågspänningskablage | 6 inches |
| Rigid Metal Conduit (RMC) | 6 inches |
| Intermediate Metal Conduit (IMC) | 6 inches |
| Elektriska metallslangar (EMT) | 18 inches |
| Flexibelt metallrör (FMT) | 18 tum (standard) |
| Andra direkta nedgrävningskablar | 18 tum (standard) |
Dessutom, enligt NEC-koderna, bör alla ledningar och anslutningar säkras med vattentät eller väderbeständig kopplingsdosor för att förhindra fuktintrång och korrosion.
Minimikrav för täckning
Termen "täckning" hänvisar till avståndet från toppen av den nedgrävda ledningen till markytan. Man måste dock komma ihåg att "täckning" inte är det totala schaktdjupet. I NEC-artikel 300.5 hittar vi den minsta täckningsrekommendationen för ledningsmetoder och kabelkanaler från noll till 1000 volt.
Obs: Schaktets totala djup måste vara djupare än minimitäckningskraven för ordentligt skydd över kablarnas ovansida.
För direkt nedgrävda kablar eller kabelkanaler, NEC E3803.1. [300.5(A)] ger följande tabell som visar minimikraven för täckning:
| TABELL E3803.1 (Tabell 300.5)MINIMITÄCKNINGSKRAV, BEGRAVNING I TUM | |||||
| PLATS FÖR KOPPLINGSMETOD ELLER KRETS | TYP AV KOPPLINGSMETOD ELLER KRETS | ||||
| 1 Direkta nedgrävningskablar eller ledare | 2 Stel metallrör eller mellanliggande metallrör | 3 Elektriska metallrör, icke-metalliska kabelkanaler listade för direkt nedgrävning utan betonginkapsling eller andra godkända kabelkanaler | 4 Bostäders grenkretsar klassade 120 volt eller mindre med jordfelsbrytare och maximalt överströmsskydd på 20 ampere | 5 Kretsar för styrning av bevattning och landskapsbelysning är begränsade till högst 30 volt och installeras med typ UF eller i annan identifierad kabel eller kabelkanal. | |
| Alla platser som inte anges nedan | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| I ett dike under 2 cm tjock betong eller motsvarande | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Under en byggnad | 0 (Endast i löpbana eller typ MC identifierad för direkt nedgrävning) | 0 | 0 | 0 (In ras sätt endast eller Typ MC identifierad för direkt nedgrävning) | 0 (Endast i löpbana eller typ MC identifierad för direkt nedgrävning) |
| Under en minst 4 cm tjock ytterplatta av betong utan fordonstrafik, och plattan sträcker sig minst 6 cm bortom den underjordiska installationen | 18 | 4 | 4 | 6 (Direkt nedgrävning)4 (I löpkanal) | 6 (Direkt nedgrävning)4 (I löpkanal) |
| Under gator, motorvägar, vägar, gränder, uppfarter och parkeringsplatser | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Uppfarter och utomhusparkeringar för en- och tvåfamiljshus som endast används för bostadsrelaterade ändamål | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| I fast berg där det är täckt av minst 2 cm betong som sträcker sig ner till berget | 2 (Endast i löpbanan) | 2 | 2 | 2 (Endast i löpbanan) | 2 (Endast i löpbanan) |
Lågspänningssystem
NEC-artikel 725 klassificerar de effektbegränsade kretsarna i tre klasser. Dessa är följande:
- Klass 1: Kan vara effektbegränsad eller icke-effektbegränsad och kan arbeta upp till 600V.
- Klass 2: System som arbetar upp till 150 V med begränsad effekt; vanligtvis ≤100 VA)
- Klass 3: Täcker kretsar som arbetar upp till 150V eller 100VDC
Enligt NEC-koden uppfyller lågspänningsströmförsörjningen och de elektriska ledningarna klass 2-kraven.
Du hittar nödvändiga instruktioner för lågspänningsbelysning i kapitel 4 i NEC. Och enligt NEC-artikel 411, lågspänningsbelysningssystem är begränsade till 30V RMS eller mindre och strömstyrkan till max 25A. Dessutom kräver lågspänningssystem specifika regler för ledningar, anslutningar och installation. Till exempel får pool-, spa- och fontänbelysning på ≤30V ha ett djup på 6 cm.
Riktlinjer för återfyllning
Återfyllning är viktigt för att säkerställa att ledningarna förblir fasta när de grävs ner. NEC-koden rekommenderar återfyllningsmaterial för schakt som är fria från sten, vassa partiklar eller frätande föremål. Sand är ett idealiskt återfyllningsmaterial; beroende på tillämpningskraven kan dock återfyllningsmaterialet variera.
NEC 40-fyllningsregeln anger den maximala procentandelen av rörfyllning. Dessa är följande:
- För en ledare är den maximala fyllnadsgraden = 53 % av utrymmet i röret
- För två ledare är den maximala fyllnadsgraden = 31 % av utrymmet i röret
- För fler än två ledare är maxfyllnaden = 40 % av röret
Skydda nedgrävda elektriska ledningar från skador
För skydd bör minst 8 meter av kabeln som kommer från marken täckas av en kapsling. Detta skyddar ledningarna från fysiska skador. Dessutom måste de två ändarna av rören vara tätade. Som ett resultat kommer röret att förbli säkert från kontakt med vatten och fukt.
Märkning av elektriska ledningar under jord för säkerhets skull
Enligt NEC-kod 300.5(D)(3)måste du använda varningsetiketter eller band 18 cm (eller mer) under marknivå. Etiketter får dock inte placeras mindre än 12 cm ovanför installationen.
Nu kanske du undrar varför sådan märkning krävs? I grund och botten fungerar etiketterna som skyltar eller en varning. När någon gräver i området ger banden dem en visuell bild av förekomsten av elektriska ledningar. Som ett resultat blir grävaren medveten och kan därmed vara säker från elektriska stötar eller andra olyckor.
Fyra alternativ för nedgrävningsdjup och deras tillämpningar
Sex tum djup
Lågspänningskablar (under 30 V) bör grävas ner på ett minsta djup av 6 cm. Detta djup gäller även för elektriska rör av galvaniserad metall. Vanliga fall inkluderar följande:
- Landskapsljus
- Poolbelysning
- Spa-belysning
- Fontänbelysning
Tolv tums djup
Enligt NEC-tabellen E3803.1 är ett 12 cm djup ett av de vanliga rekommenderade djupen för direkt nedgrävd elkablar. Det erbjuder en balans mellan tillräcklig säkerhet och enkelt underhåll. Kabling av bostäder och trädgårdsbelysning följer vanligtvis en 12 cm djupkabling.
Arton tum djup
För PVC-ledare eller andra icke-metalliska kabelkanaler rekommenderas ett minsta djup på 18 cm. Detta djup rekommenderas med tanke på installationens stabilitet och säkerhet.
Tjugofyra tum djup
I USA är det minsta djupet för direkt nedgrävning minst 24 cm. Detta djup rekommenderas särskilt för högspänningskablar och jordmatningsledningar.
Juridiska och säkerhetsöverväganden
De juridiska och säkerhetsmässiga övervägandena för nedgrävda elektriska ledningar är följande:
Skaffa nödvändiga tillstånd
Gå till kommunen för att söka tillstånd för nedgrävning av elektriska ledningar. NEC har specifika krav för utomhusinstallationer av elektriska ledningar; gå igenom föreskrifterna och rådfråga en elentreprenör om hela processen.
Använd rätt typ av kabel och rör
Använd kablar som är märkta för nedgrävning. Om ditt projekt behöver direkt nedgrävning, välj matarkabel eller UF-kabel. Men om det involverar ett rörsystem, välj PVC.
Ring 811 innan du gräver och varningstejper
När du gräver för nedgrävda ledningar kan du komma i kontakt med underjordiska ledningar som gasledningar, vattenrör eller fiber. Det är därför du måste kontakta lokala elbolag innan du gräver för korrekt positionsspårning för att utföra arbetet. För USA är kontaktnumret till elbolaget 811; ring dem för att undvika oavsiktliga skador under arbetets gång.
När du är klar med grävningen och kabelinstallationen, använd varningstejp enligt NEC:s instruktioner.
Håll ordentligt avstånd från andra underjordiska system
Du måste hålla ett tillräckligt avstånd mellan de nedgrävda elkablarna och andra underjordiska system. Om till exempel vattenledningen kommer i kontakt med de underjordiska elkablarna kan det orsaka fara. Det är därför du måste hålla ett tillräckligt avstånd när du gräver.
Jordning och limning
Metallkanalerna kan orsaka elektriska stötar, vilket kan vara livshotande. Det är därför jordning är avgörande för säkerheten. Du måste dock använda jordklämmor som är avsedda för nedgrävningskablage.
Vanliga misstag att undvika vid nedgrävning av elektriska ledningar utomhus
1- Djupgående fel och användning av ledningar
NEC föreslår ett minsta djup för nedgrävning av tråd. Och om man gräver ner tråden och ignorerar rekommendationen orsakar det en säkerhetsrisk. Detta händer eftersom tråden, på grund av otillräcklig grävning, lätt kan komma upp från marken, vilket kan vara farligt.
2. Använda fel kabel
Alla typer av kablar är inte lämpliga för nedgrävningskablar; du måste bara använda de som listas för ändamålet. Nedgrävningskablar måste utsättas för tryck och fukt under ytan, vilket en vanlig kabel inte klarar av.
3. Blanda olika typer av ledningar i samma rör
Isoleringsgraden för trådar varierar för olika typer. Därför kommer det att orsaka överhettningsproblem om du kombinerar två typer av trådar i samma rör; detta misstag kan ytterligare leda till störningar. Det är därför det är viktigt att blanda trådar av samma typ.
4- Dåligt fuktskydd
Om du lämnar rörändarna otätade kan de lätt komma i kontakt med fukt, vilket kan vara farligt. Det är därför det är obligatoriskt att täta änden.
5. Ignorera lokala kodvariationer
Ett vanligt misstag vid nedgrävning av elkablar är att ignorera lokala riktlinjer. De lokala föreskrifterna ger också specifika riktlinjer för nedgrävning av elkablar, vilka kan motsäga föreskrifterna från NEC. På vissa platser är dessa lokala myndigheter för strikta, vilket kan leda till juridiska problem. Därför bör du kontakta den lokala myndigheten för bästa implementering.
Vanliga frågor
The Bottom Line
Efter ovanstående diskussion är du förhoppningsvis väl medveten om vikten av att följa NEC-koden. Du måste analysera din tillämpning och kabeltypen för att välja rätt nedgrävningsdjup enligt kodens förslag. Dessutom finns det andra riktlinjer att följa i koden, såsom användning av varningsband, återfyllning, steg före grävning, kabelkrav etc. Genom att följa alla rekommendationer i NEC kan du således ha en säker och pålitlig nedgrävd elektrisk ledning utomhus.
