埋地电线与普通电线的要求不同，因为它要应对地下潮湿、压力和外力等因素。我们通常用于住宅的NM-B电线并不适用于室外埋地布线。因此，遵循NEC规范对于安全可靠的室外埋地电线至关重要。本指南将详细讨论相关规范：
什么是NEC规范？——基础知识
美国国家电气规范 (NEC) 或 NFPA 70 是一项国家标准，其中包含美国电气系统安全安装的详细指南。这些指南由美国国家消防协会 (NFPA) 发布。该标准涵盖电线类型、最小埋设深度、电压、回填以及其他确保电气线路安全安装的必要建议。因此，遵循 NEC 规范可以防止您的仪器遭受触电、电气火灾和其他危险。
美国几乎所有电气工程都适用《国家电气规范》(NEC)。此外，美国以外的许多司法管辖区也强制要求使用NEC。NEC涵盖电气系统、布线、建筑、照明等诸多方面。NEC共分为九章，每章又分为若干条款、部分和节。此外，规范开头有引言，结尾有内容丰富的索引。NEC的结构如下：
| NEC结构 |
| 引言 |
| • 第一章：概述 • 第二章：布线和保护 • 第三章：布线方法和材料 • 第四章：通用设备 • 第五章：特殊占用 第六章：特殊装备 • 第七章：特殊情况 • 第8章：通信系统 • 第九章：表格 |
| • 附件A：产品安全标准 • 附件 B：载流量计算的应用信息 • 附件 C：导管、管材和电缆桥架填充表… • 附件 D：示例 • 附件E：建筑类型 • 附件 F：关键运行电源系统… • 附件 G：监控与数据采集 (SCADA) • 附件H：行政和执法 • 附件一：推荐扭矩表… • 附件 J：ADA 无障碍设计标准 • 附件K：住宅内医疗设备的使用…… |
注意：NEC 规范不适用于汽车、船舶或飞机的任何电气系统。
NEC早期简史
美国国家电气规范（NEC）的早期历史可以追溯到1800世纪末。当时，包括纽约消防保险协会和美国国家电力照明协会在内的多个组织分别发布了各自的电气规范。但多种标准的出现造成了混乱，因此亟需制定统一的标准。
为了制定标准，1896年3月在纽约市召开了一次集体会议。这次会议名为“电气及相关利益联合会议”，汇聚了保险、电气、建筑等不同领域的专家和协会代表。该委员会随后于1897年出版了《国家消防保险商协会第70号手册》（NBFU 70）。这本手册实际上是《国家电气规范》的第一版。
1911年晚些时候，该标准经过多次修订，并以新版本发布。此外，该文件被移交给美国国家消防协会（NFPA）。NFPA一直负责NEC的升级、修订和扩展。目前，NEC规范被认为是NFPA制定的最常用、最可靠的标准。
遵守NEC安全规范的重要性
NEC（美国国家电气规范）是一套广受认可且经美国国家标准协会 (ANSI) 批准的规范。它旨在确保个人和工业场所电气装置的安全。因此，为了保证电气装置的安全，遵循 NEC 规范至关重要。该规范提供了以下方面的指导原则：
- 电气安装规则，包括电压、连接等。
- 布线和保护指南
- 根据应用情况选择布线方法和材料；这包括导体、电缆、线槽、导管和接线盒。
- 电气设备的使用
- 针对危险区域、航空、医疗保健等领域的特殊应用指南。
因此，遵循NEC规范，您可以获得安全可靠的电气安装。此外，它还涵盖了埋地电线的法律方面问题。
此外，代码每三年修订和更新一次。这样，您可以信赖该代码，因为它会随着最新技术不断更新。
注：NEC规范更新后，并非所有州都必须立即实施。各州可能有几个月到一年的时间来适应最新版本。此外，各州还可以根据自身需求，选择是否采纳规范中的特定章节。
户外埋地电线安装指南
户外垃圾桶
在代码中 NEC 406.9(B)(1)规定指出，安装在潮湿场所的15安培和20安培、125伏和250伏的插座必须加装外壳。无论是否安装插头帽，此规定均适用于所有此类插座。这样可以确保安装安全，防止触电和突发事故。
再次，根据指示 NEC 406.9(A)潮湿区域的插座盖必须为加厚型，并且铰链至少应能打开 90°。如果发现插座盖的设计无法实现 90° 打开，则应将其调整为可以完全打开的状态。
此外，独栋住宅的前后院都必须安装室外插座。而且，插座的安装高度不得超过离地6.5英尺（约2米）。
户外使用GFCI要求
GFCI 代表接地故障断路器。它是一种电子安全装置，可提供防触电和防电气火灾保护。如前所述，GFCI 保护对于额定电压为 125V 或 250V 的室外插座至关重要。 NEC 210.8(A)除室外区域外，此项义务还适用于以下区域：
- 浴室
- 车库
- 爬行空间
- 厨房场景
- 浴缸或淋浴房
- 洗衣区
- 地下室未完工的部分或区域，并非设计为居住空间
- 靠近水源（例如游泳池或喷泉）的临时室外线路和插座
GFCI 要求表
| NEC 条款 | GFCI使用说明 |
| 210.8(A)(3) | 住宅单元内的所有室外插座（最高 250V）必须配备 GFCI 保护装置。 |
| 210.8（B） | 在商业、工业和其他非住宅场所，所有室外插座都必须安装漏电保护断路器（GFCI）。 |
| 590.6（A） | 本文强制规定，户外插座的临时布线必须采用漏电保护断路器（GFCI）保护。这通常适用于建筑工地和临时设备。 |
导管和线路
使用直埋式电缆时，必须确保电缆标有“UF高压电缆”字样或为专用电缆。 低压照明高压电路（例如额定电压为 120/240V 的电路）不能与低压电路（例如 12/24V 的电路）共用同一导管。但是，只有当每个电路都位于单独的导管中时，它们才能共用一个沟槽。
导管的材质选择对安全至关重要。例如，刚性金属、PVC 或 IMC 导管可以保护地下电线免受损坏，并提供全面的机械保护，尤其是在埋设深度较浅的情况下。根据…… NEC 第 300.5 条, 不同类型电缆的最小覆盖层要求各不相同，具体如下：
| 接线类型 | 最低保障 |
| UF（地下馈线）电线 | 24英寸 |
| PVC线 | 18 英寸（标准） |
| 镀锌钢丝 | 6英寸 |
| 低压线路 | 6英寸 |
| 刚性金属导管 (RMC) | 6英寸 |
| 中间金属导管 (IMC) | 6英寸 |
| 电气金属管 (EMT) | 18英寸 |
| 柔性金属管（FMT） | 18 英寸（标准） |
| 其他直埋电缆 | 18 英寸（标准） |
此外，根据NEC规范，所有线路和连接都应通过以下方式固定： 防水或防风雨 接线盒可防止潮气进入和腐蚀。
最低承保要求
“覆土厚度”是指埋设电线顶部到地面的距离。但是，必须记住，“覆土厚度”并非沟槽的总深度。在NEC（美国国家电气规范）第300.5条中，我们找到了0至1000伏电压等级的布线方法和线槽的最小覆土厚度建议。
注意：沟槽的总深度必须大于最小覆土厚度要求。 电线顶部应有合适的盖板。
对于直埋式电缆或线槽， NEC E3803.1. [300.5(A)] 下表列出了最低保险要求：
| 表 E3803.1（表 300.5）最小覆盖层厚度要求，以英寸为单位 | |||||
| 接线方式或电路的位置 | 接线方式或电路类型 | ||||
| 1 直埋式电缆或导线 | 2 刚性金属导管或中间金属导管 | 3 电气金属管、非金属线槽，无需混凝土包覆或其他认可的线槽即可直接埋设。 | 4 额定电压为120伏或以下的住宅分支电路，需配备漏电保护断路器（GFCI）和最大20安培的过电流保护。 | 5 用于控制灌溉和景观照明的电路电压不得超过 30 伏，并采用 UF 型或其他指定的电缆或线槽进行安装。 | |
| 以下未列明的所有地点 | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| 在2英寸厚混凝土或同等厚度材料的沟槽内 | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| 在建筑物下方 | 0（仅限线槽内或 MC 型，用于直接埋设） | 0 | 0 | 0（在 滚道 仅限或已确定为直接埋葬的 MC 型） | 0（仅限线槽内或 MC 型，用于直接埋设） |
| 位于厚度至少为 4 英寸的混凝土外层板下方，且该外层板不得通行车辆，并且该外层板向外延伸至少 6 英寸，超出地下安装位置。 | 18 | 4 | 4 | 6（直接埋葬）4（在沟槽中） | 6（直接埋葬）4（在沟槽中） |
| 街道、高速公路、道路、小巷、车道和停车场下方 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 单户和双户住宅的车道和室外停车区，仅用于与住宅相关的用途。 | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| 在坚硬的岩石上，覆盖着至少 2 英寸厚的混凝土，混凝土一直延伸到岩石表面。 | 2（仅限赛道内） | 2 | 2 | 2（仅限赛道内） | 2（仅限赛道内） |
低压系统
NEC 第 725 条 将功率受限电路分为三类，具体如下：
- 1类： 可以是限功率型或非限功率型，最高工作电压可达 600V。
- 2类： 工作电压最高可达 150V，功率有限的系统（通常 ≤100VA）
- 3类： 适用于工作电压高达 150V 或 100VDC 的电路。
根据美国国家电气规范 (NEC)，低压电源和电气线路符合 2 类标准。
您可以在美国国家电气规范 (NEC) 第 4 章中找到低压照明的必要说明。根据…… NEC 第 411 条低压照明系统的额定电压限制在 30V RMS 或以下，最大电流限制在 25A。此外，低压系统对布线、连接和安装都有特定的要求。例如，额定电压 ≤30V 的泳池、水疗池和喷泉照明的深度允许为 6 英寸。
回填指南
回填对于确保埋设后的电线牢固至关重要。美国国家电气规范 (NEC) 建议使用不含石块、尖锐颗粒或腐蚀性物体的沟槽回填材料。沙子是理想的回填材料；但是，根据具体应用需求，回填材料可能会有所不同。
NEC 40 填充规则规定了导管填充的最大百分比。具体如下：
- 对于单根导线，最大填充率 = 导管空间的 53%。
- 对于两根导线，最大填充率 = 导管空间的 31%。
- 对于两根以上导线，最大填充率为导管的 40%。
保护埋地电线免受损坏
为了保护电缆，至少应将地下引出的电缆8英尺（约2.4米）长的部分用电缆护套包裹起来。这样可以保护线路免受任何物理损坏。此外，导管的两端必须密封。如此一来，导管就能避免与水或湿气接触。
为安全起见，对地下电线进行标记。
根据 NEC 代码 300.5(D)(3)警告标签或丝带必须放置在地面以下 18 英寸（或更高）处。但是，标签的放置高度不得低于安装位置上方 12 英寸。
你可能会问，为什么要贴这些标签？其实，这些标签起到了指示或警告的作用。当有人挖掘作业时，这些标签能让他们直观地看到电线的存在。这样一来，挖掘者就会提高警惕，从而避免触电或其他意外事故。
四种埋深选择及其应用
六英寸深度
低压电线（低于 30V）的埋设深度至少应为 6 英寸（15 厘米）。镀锌金属电线导管也应遵守此埋设深度要求。常见情况包括以下几种：
十二英寸深度
根据美国国家电气规范 (NEC) E3803.1 表，12 英寸（约 30 厘米）的埋设深度是直埋电线常用的推荐深度之一。它既保证了足够的安全性，又便于维护。住宅和景观照明线路通常采用 12 英寸的埋设深度。
18英寸深
对于PVC导线或其他非金属线槽，建议最小深度为18英寸。建议采用此深度是为了确保安装的稳定性和安全性。
24英寸深度
在美国，直埋电缆的最小深度至少为24英寸。建议高压直埋电缆和地下馈线尤其采用此深度。
法律和安全考虑
埋地电缆的法律和安全注意事项如下：
获得必要的许可证
请前往当地主管部门申请埋地电线许可。美国国家电气规范 (NEC) 对室外埋地电线有具体要求；请仔细阅读规范并咨询电气承包商了解整个流程。
使用合适的电缆和导管。
使用标明适用于地下布线的电缆。如果您的项目需要直接埋设，请选择地下馈线电缆或UF电缆。但如果涉及导管系统，请选择PVC电缆。
挖掘前请拨打811 并拉起警示带
在挖掘埋设电线时，您可能会接触到地下公用设施，例如燃气管道、水管或光纤。因此，在挖掘之前，您必须联系当地的公用设施服务部门，以获取准确的定位信息，以便进行作业。在美国，公用设施服务部门的联系电话是 811；请拨打此电话，以避免在作业过程中发生意外损坏。
挖掘和电线安装完成后，请按照美国国家电气规范 (NEC) 的说明使用警示胶带。
与其他地下系统保持适当距离
埋设的电线与其他地下系统之间必须保持足够的距离。例如，如果水管与地下电线接触，可能会造成危险。因此，挖掘时必须保持足够的距离。
接地和粘接
金属线槽可能导致触电，危及生命。因此，接地对于安全至关重要。但是，您必须使用经认证可用于埋地布线的接地夹。
埋设室外电线时应避免的常见错误
1- 深入分析错误和导管使用
美国国家电气规范 (NEC) 规定了电线埋设的最小深度。如果无视该建议进行埋设，则会造成安全隐患。这是因为，由于挖掘深度不足，电线很容易露出地面，从而造成危险。
2. 使用了错误的电线
并非所有类型的电线都适合用于埋地布线；您必须仅使用指定用于此用途的电线。埋地电线需要承受地下的压力和潮湿环境，这是普通电线无法承受的。
3. 在同一导管内混用不同类型的电线
不同类型电线的绝缘等级各不相同。因此，如果将两种不同类型的电线混用在同一导管中，会导致过热问题；这种错误还可能造成干扰。这就是为什么混用同类型电线至关重要的原因。
4. 防潮性能差
如果导管末端未密封，很容易接触到水分，这可能很危险。因此，密封导管末端是必须的。
5. 忽略本地代码差异
埋设电线时常见的错误之一是忽略当地规范。当地规范对埋设电线也有一些具体规定，这些规定可能与美国国家电气规范 (NEC) 的规定相冲突。在某些地区，地方当局的规定过于严格，这可能会导致法律问题。因此，您应该联系当地主管部门，以获得最佳的施工方案。
常见问题
底线
通过以上讨论，希望您已经充分了解遵守美国国家电气规范 (NEC) 的重要性。您必须分析您的应用场景和电线类型，并根据规范建议选择合适的埋设深度。此外，规范中还有其他指导原则需要遵循，例如使用警示带、回填、挖掘前的步骤、电线要求等等。因此，只要遵守 NEC 的所有建议，您就能拥有安全可靠的室外埋地电线。
