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Comprensión del Código Eléctrico Nacional (NEC) para el cableado eléctrico subterráneo exterior (de Shenzhen Yuanyeled)
El cableado eléctrico subterráneo tiene requisitos diferentes al cableado convencional, ya que debe soportar la humedad, la presión y la fuerza del subsuelo. El cable NM-B estándar que utilizamos en viviendas no es adecuado para instalaciones subterráneas exteriores. Por ello, es fundamental seguir el código NEC para garantizar un cableado eléctrico subterráneo exterior seguro. En esta guía, analizaremos el código en detalle.
El Código Eléctrico Nacional (NEC, por sus siglas en inglés) o NFPA 70 es una norma nacional que incluye directrices detalladas para la instalación segura de sistemas eléctricos en los Estados Unidos. Estas directrices son publicadas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA, por sus siglas en inglés). La norma abarca los tipos de cables, la profundidad mínima, el voltaje, el relleno de aislamiento y otras recomendaciones necesarias para un cableado eléctrico seguro. Por lo tanto, al seguir el código NEC, puede proteger sus instrumentos contra descargas eléctricas, incendios y otros peligros.
El Código Eléctrico Nacional (NEC) se aplica a casi todos los trabajos eléctricos en los Estados Unidos. Sin embargo, también es obligatorio en muchas jurisdicciones fuera de los Estados Unidos. Incluye sistemas eléctricos, cableado, construcción, iluminación y más. El NEC consta de nueve capítulos divididos en artículos, partes y secciones. Además, el código incluye una introducción al principio y concluye con un índice informativo. La estructura del NEC es la siguiente:
| Estructura NEC |
| Introducción |
| • Capítulo 1: Generalidades • Capítulo 2: Cableado y protección • Capítulo 3: Métodos y materiales de cableado • Capítulo 4: Equipos de uso general • Capítulo 5: Ocupaciones especiales • Capítulo 6: Equipos especiales • Capítulo 7: Condiciones especiales • Capítulo 8: Sistemas de comunicaciones • Capítulo 9: Tablas |
| • Anexo A: Normas de seguridad del producto • Anexo B: Información de aplicación para cálculos de capacidad de corriente • Anexo C: Tablas de llenado de conductos, tuberías y bandejas portacables… • Anexo D: Ejemplos • Anexo E: Tipos de construcción • Anexo F: Sistemas de energía para operaciones críticas… • Anexo G: Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA) • Anexo H: Administración y cumplimiento • Anexo I: Tablas de par recomendadas… • Anexo J: Normas ADA para el diseño accesible • Anexo K: Uso de equipos médicos en viviendas… |
Nota: El código NEC no se aplica a ningún tipo de sistema eléctrico de vehículos automotores, barcos o aeronaves.
Los orígenes del Código Eléctrico Nacional (NEC, por sus siglas en inglés) se remontan a finales del siglo XIX. En aquella época, diversas organizaciones, como la Junta de Aseguradoras contra Incendios de Nueva York y la Asociación Nacional de Iluminación Eléctrica, publicaban normas eléctricas independientes. Sin embargo, la proliferación de múltiples estándares generaba confusión, y se hizo necesaria una norma unificada.
Con el objetivo de establecer un estándar, se organizó una reunión colectiva en marzo de 1896 en la ciudad de Nueva York. Esta reunión, denominada «Conferencia Conjunta de Intereses Eléctricos y Afines», contó con la presencia de expertos y representantes de diversos campos, como seguros, electricidad, arquitectura y sectores relacionados. Posteriormente, en 1897, esta junta publicó el Folleto 70 de la Junta Nacional de Aseguradoras contra Incendios (NBFU 70), que constituye la primera edición del Código Eléctrico Nacional.
Posteriormente, en 1911, la norma se revisó periódicamente y se publicó en una nueva edición. Además, esta documentación se transfirió a la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA). La NFPA se ha encargado de la actualización, revisión y ampliación del Código Eléctrico Nacional (NEC). Actualmente, el código NEC se considera la norma más utilizada y fiable establecida por la NFPA.
Importancia de seguir el Código NEC para la seguridad
El NEC es un código ampliamente reconocido y aprobado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). Garantiza la seguridad de las instalaciones eléctricas en propiedades residenciales e industriales. Por ello, para mantener la seguridad de las instalaciones eléctricas, es fundamental seguir el Código NEC. Este código proporciona las siguientes directrices:
- Normativa para instalaciones eléctricas, incluyendo voltaje, conexión y más.
- Directrices sobre cableado y protección
- Método y materiales para el cableado según la aplicación; esto incluye conductores, cables, canalizaciones, conductos y cajas.
- Uso de equipos eléctricos
- Directrices de aplicación especiales para zonas peligrosas, aeronaves, atención médica y otros ámbitos.
De esta forma, al cumplir con el código NEC, se puede lograr una instalación eléctrica segura y confiable. Además, también abarca los aspectos legales del cableado eléctrico subterráneo.
Además, el código se revisa y actualiza cada tres años. De esta manera, puede confiar en que el código se actualiza constantemente con la tecnología más reciente.
N.B. Una vez actualizado el código NEC, no todos los estados tienen que implementarlo de inmediato. Pueden disponer de entre unos meses y un año para adaptarse a la última versión. Además, los estados pueden incluir o excluir secciones específicas del código según sus necesidades.
1. Tomacorrientes exteriores
En el códigoNEC 406.9(B)(1) Se declara que los tomacorrientes de 15 y 20 amperios, 125 y 250 voltios instalados en un lugar húmedo deberán contar con una carcasa. Esta norma aplica a todos los tomacorrientes, independientemente de si la tapa del enchufe está colocada o no. Esto protege la instalación contra descargas eléctricas y accidentes repentinos.
Nuevamente, según las instrucciones deNEC 406.9(A) Las tapas de los enchufes en zonas húmedas deben ser de alta resistencia y abrirse al menos 90° mediante una bisagra. Si el diseño del grifo no permite una apertura de 90 grados, ajústelo para que se abra completamente.
Además, en las viviendas unifamiliares, es obligatorio instalar tomas de corriente exteriores tanto en la parte delantera como en la trasera. En este caso, la altura de instalación no debe superar los 6,5 pies (aproximadamente 1,98 metros) sobre el nivel del suelo.
2. Requisitos del interruptor diferencial para uso en exteriores
GFCI significa Interruptor de Circuito por Falla a Tierra. Es un dispositivo de seguridad electrónico que ofrece protección contra descargas eléctricas e incendios eléctricos. Esta protección GFCI es esencial para los tomacorrientes exteriores con clasificaciones de 125 V o 250 V, como se indica enNEC 210.8(A) Además de las zonas exteriores, esta obligación se aplica a las siguientes áreas:
- Baños
- Garajes
- espacios de acceso restringido
- Cocina
- Bañera o cabina de ducha
- Áreas de lavandería
- Partes o áreas sin terminar del sótano que no están destinadas a ser habitaciones habitables.
- Cableado y tomas de corriente exteriores temporales cerca de fuentes de agua, como piscinas o fuentes.
| Artículo de la NEC | Instrucciones sobre el interruptor diferencial (GFCI) |
| 210.8(A)(3) | Todos los enchufes exteriores en las viviendas (hasta 250 V) deben tener protección GFCI. |
| 210.8(B) | El interruptor diferencial (GFCI) es obligatorio para todos los tomacorrientes exteriores en ubicaciones comerciales, industriales y otras ubicaciones no residenciales. |
| 590.6(A) | Este artículo exige la instalación de protección GFCI para el cableado temporal de tomacorrientes exteriores. Suele aplicarse a obras de construcción y equipos temporales. |
3. Conductos y cableado
Al utilizar cableado para entierro directo, debe asegurarse de que los cables estén etiquetados como cable UF para alto voltaje o estén especializados para iluminación de bajo voltaje Los circuitos de alta tensión, como los de 120/240 V, no pueden compartir el mismo conducto que los de baja tensión, como los de 12/24 V. Sin embargo, sí pueden compartir una zanja si cada circuito se encuentra en un conducto independiente.
Considerar el material de los conductos también es crucial aquí para la seguridad. Por ejemplo, el metal rígido, el PVC o el IMC protegen los cables subterráneos de daños y ofrecen una amplia protección mecánica, especialmente en profundidades de enterramiento menos profundas. Según Artículo 300.5 del NEC Los requisitos mínimos de cobertura varían según el tipo de cable; estos son los siguientes:
| Tipo de cableado | Cobertura mínima |
| Cable UF (alimentador subterráneo) | 24 pulgadas |
| Cable de PVC | 18 pulgadas (estándar) |
| Alambre de acero galvanizado | 6 pulgadas |
| Cableado de bajo voltaje | 6 pulgadas |
| Conducto metálico rígido (RMC) | 6 pulgadas |
| Conducto metálico intermedio (IMC) | 6 pulgadas |
| Tubos metálicos eléctricos (EMT) | 18 pulgadas |
| Tubos metálicos flexibles (FMT) | 18 pulgadas (estándar) |
| Otros cables de entierro directo | 18 pulgadas (estándar) |
Además, según los códigos NEC, todo el cableado y las conexiones deben estar asegurados por impermeable o resistente a la intemperie Cajas de conexiones para evitar la entrada de humedad y la corrosión.
4. Requisitos de cobertura mínima
El término «cobertura» se refiere a la distancia desde la parte superior del cable enterrado hasta la superficie del suelo. Sin embargo, es importante recordar que la «cobertura» no es la profundidad total de la zanja. En el artículo 300.5 del NEC, se encuentra la recomendación de cobertura mínima para métodos de cableado y canalizaciones de cero a 1000 voltios.
Nota: La profundidad total de la zanja debe ser mayor que los requisitos mínimos de cobertura para una correcta protección de la parte superior del cableado.
Para cables o canalizaciones enterradas directamente,NEC E3803.1. [300.5(A)] Proporciona la siguiente tabla que muestra los requisitos mínimos de cobertura:
| TABLA E3803.1 (Tabla 300.5)MINIMUM COVER REQUIREMENTS, BURIAL IN INCHES | |||||
| LOCATION OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | TYPE OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | ||||
| 1. Cables o conductores enterrados directamente. | 2. Conducto metálico rígido o conducto metálico intermedio. | 3. Tubería eléctrica metálica, conductos no metálicos homologados para enterramiento directo sin revestimiento de hormigón u otros conductos aprobados. | 4 circuitos derivados residenciales con una tensión nominal de 120 voltios o menos, con protección GFCI y protección máxima contra sobrecorriente de 20 amperios. | 5 Los circuitos para el control del riego y la iluminación del paisaje están limitados a no más de 30 voltios y se instalan con cable tipo UF u otro tipo de cable o canalización identificados. | |
| Todas las ubicaciones no especificadas a continuación | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| En una zanja debajo de hormigón de 2 pulgadas de espesor o equivalente. | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Debajo de un edificio | 0 (Solo en canalización o tipo MC identificado para entierro directo) | 0 | 0 | 0 (En pista de carreras solamente o tipo MC identificado para entierro directo) | 0 (Solo en canalización o tipo MC identificado para entierro directo) |
| Debajo de una losa exterior de hormigón de un mínimo de 4 pulgadas de espesor, sin tráfico vehicular, y la losa extendiéndose no menos de 6 pulgadas más allá de la instalación subterránea. | 18 | 4 | 4 | 6 (Entierro directo) 4 (En pista de carreras) | 6 (Entierro directo) 4 (En pista de carreras) |
| Debajo de calles, autopistas, carreteras, callejones, entradas de vehículos y estacionamientos. | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Entradas para vehículos y áreas de estacionamiento al aire libre de viviendas unifamiliares y bifamiliares, utilizadas únicamente para fines relacionados con la vivienda. | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| En roca sólida donde esté cubierta por un mínimo de 2 pulgadas de hormigón que se extienda hasta la roca. | 2 (Solo en pista) | 2 | 2 | 2 (Solo en pista) | 2 (Solo en pista) |
5. Sistemas de baja tensión
Artículo 725 del NEC Clasifica los circuitos de potencia limitada en tres clases. Estas son las siguientes:
- Clase 1: Puede tener o no tener limitación de potencia y puede funcionar hasta 600 V.
- Clase 2: Sistemas que funcionan hasta 150 V con potencia limitada; normalmente ≤100 VA)
- Clase 3: Cubre circuitos que funcionan hasta 150 V o 100 V CC.
De acuerdo con el código NEC, las fuentes de alimentación de bajo voltaje y el cableado eléctrico cumplen con la Clase 2.
Encontrará las instrucciones necesarias para la iluminación de bajo voltaje en el Capítulo 4 del NEC. Y según Artículo 411 del NEC Los sistemas de iluminación de bajo voltaje están limitados a 30 V RMS o menos y a una corriente máxima de 25 A. Además, requieren cableado, conexiones y normas de instalación específicas. Por ejemplo, la iluminación de piscinas, spas y fuentes de ≤30 V puede tener una profundidad máxima de 15 cm (6 pulgadas).
6. Directrices para el relleno
El relleno de zanjas es importante para asegurar que el cableado permanezca firme al ser enterrado. El código NEC recomienda materiales de relleno libres de rocas, partículas afiladas u objetos corrosivos. La arena es un material de relleno ideal; sin embargo, según los requisitos de la aplicación, el material de relleno puede variar.
La regla de llenado NEC 40 especifica el porcentaje máximo de llenado de conductos. Estos son los siguientes:
- Para un conductor, el llenado máximo = 53% del espacio en el conducto.
- Para dos conductores, el llenado máximo es del 31% del espacio en el conducto.
- Para más de dos conductores, el llenado máximo es del 40% del conducto.
7. Protección del cableado eléctrico enterrado contra daños
Para su protección, al menos 2,4 metros (8 pies) del cable subterráneo deben estar cubiertos por una carcasa. Esto protegerá el cableado de cualquier daño físico. Además, los extremos de los conductos deben estar sellados. De esta manera, el conducto quedará protegido del contacto con agua o humedad.
8. Marcado del cableado eléctrico subterráneo por motivos de seguridad.
De acuerdo a Código NEC 300.5(D)(3) Debe utilizar las etiquetas o cintas de advertencia a 45 cm (o más) por debajo del nivel del suelo. Sin embargo, las etiquetas no deben colocarse a menos de 30 cm (12 pulgadas) por encima de la instalación.
Ahora bien, ¿por qué es necesario este tipo de etiquetado? Básicamente, las etiquetas funcionan como señalización o advertencia. Cuando alguien excava en la zona, las cintas le indican visualmente la presencia de cableado eléctrico. De esta forma, la persona que excava se alerta y puede evitar descargas eléctricas o cualquier otro accidente.
1. Profundidad de seis pulgadas
El cableado de baja tensión (inferior a 30 V) debe enterrarse a una profundidad mínima de 15 cm (6 pulgadas). Esta profundidad también se aplica a los conductos eléctricos de metal galvanizado. Algunos casos comunes son los siguientes:
- Iluminación de paisaje
- Iluminación de piscinas
- Iluminación para spas
- Iluminación de la fuente
2. Profundidad de doce pulgadas
Según la tabla E3803.1 del NEC, una profundidad de 30 cm (12 pulgadas) es una de las profundidades recomendadas para el cableado eléctrico enterrado directamente. Ofrece un equilibrio entre seguridad suficiente y facilidad de mantenimiento. El cableado para iluminación residencial y de jardines generalmente se realiza a una profundidad de 30 cm.
3. Profundidad de dieciocho pulgadas
Para conductores de PVC u otros conductos no metálicos, la profundidad mínima recomendada es de 45,7 cm (18 pulgadas). Esta profundidad se sugiere teniendo en cuenta la estabilidad y la seguridad de la instalación.
4. Profundidad de veinticuatro pulgadas
En Estados Unidos, la profundidad mínima para el entierro directo es de al menos 24 pulgadas. Esta profundidad se recomienda especialmente para los cables de alta tensión que se entierran directamente y para los alimentadores subterráneos.
Las consideraciones legales y de seguridad para el cableado eléctrico subterráneo son las siguientes:
1. Obtención de los permisos necesarios
Acude a la autoridad local para solicitar permiso para el cableado eléctrico subterráneo. El Código Eléctrico Nacional (NEC) establece requisitos específicos para el cableado eléctrico subterráneo exterior; revisa los códigos y consulta con un electricista sobre todo el proceso.
2. Utilice el tipo correcto de cable y conducto.
Utilice cables aptos para instalación subterránea. Si su proyecto requiere enterramiento directo, opte por cables de alimentación subterránea (UF). Si se trata de un sistema de conductos, elija cables de PVC.
3. Llame al 811 antes de excavar y vea las cintas de advertencia.
Al excavar para instalar cableado subterráneo, puede entrar en contacto con servicios públicos como tuberías de gas, agua o fibra óptica. Por ello, antes de excavar, debe contactar con la compañía de servicios públicos local para obtener información precisa sobre la ubicación de las instalaciones y poder realizar la operación correctamente. En Estados Unidos, el número de contacto es el 811; llámelos para evitar daños accidentales durante el proceso.
Una vez finalizada la excavación y la instalación del cableado, utilice cinta de advertencia según las instrucciones del NEC.
4. Mantenga una distancia de seguridad adecuada con respecto a otros sistemas subterráneos.
Debes mantener una distancia suficiente entre el cableado eléctrico enterrado y otros sistemas subterráneos. Por ejemplo, si la tubería de agua entra en contacto con el cableado eléctrico subterráneo, puede ser peligroso. Por eso es fundamental mantener una distancia adecuada al excavar.
5. Puesta a tierra y unión
El conducto metálico puede provocar descargas eléctricas, que pueden ser mortales. Por ello, la conexión a tierra es fundamental para la seguridad. Sin embargo, debe utilizar abrazaderas de conexión a tierra homologadas para cableado subterráneo.
1- Errores en profundidad y uso de conductos
El Código Eléctrico Nacional (NEC) recomienda una profundidad mínima para enterrar el cable. Si se entierra el cable sin seguir esta recomendación, se genera un riesgo para la seguridad. Esto se debe a que, si la excavación es insuficiente, el cable puede quedar fácilmente a la vista, lo cual puede ser peligroso.
2- Usar el cable incorrecto
No todos los tipos de cables son aptos para el cableado subterráneo; solo se deben usar los indicados para este fin. Los cables subterráneos deben soportar la presión y la humedad del subsuelo, condiciones que un cable común no puede resistir.
3- Mezclar diferentes tipos de cableado en el mismo conducto
El grado de aislamiento de los cables varía según el tipo. Por lo tanto, si se combinan dos tipos de cables en el mismo conducto, se producirá un sobrecalentamiento; este error puede provocar interferencias. Por ello, es fundamental mezclar cables del mismo tipo.
4- Escasa protección contra la humedad
Si los extremos de los conductos no están sellados, pueden entrar fácilmente en contacto con la humedad, lo cual puede ser peligroso. Por eso, sellar los extremos es obligatorio.
5- Ignorar las variaciones del código local
Uno de los errores más comunes al enterrar cableado eléctrico es ignorar las normativas locales. Los códigos locales también ofrecen directrices específicas para el enterramiento de cableado, que pueden contradecir las del Código Eléctrico Nacional (NEC). En algunas localidades, las autoridades locales son demasiado estrictas, lo que puede acarrear problemas legales. Por lo tanto, conviene contactar con la autoridad local para garantizar una correcta instalación.
Los cables UF o los aptos para enterramiento directo no necesitan estar dentro de un conducto. Sin embargo, los cables con menos de 30 V pueden enterrarse directamente cuando se conectan a transformadores.
3. ¿A qué profundidad puede estar enterrado un cable eléctrico?
La profundidad máxima a la que se puede enterrar un cable eléctrico depende del tipo, tamaño y caída de tensión del conductor. El código NEC no especifica la profundidad máxima, pero sí recomienda una profundidad mínima. Por ejemplo, los conductos de PVC deben enterrarse a una profundidad mínima de 45 cm (18 pulgadas), los materiales rígidos a un mínimo de 15 cm (6 pulgadas) y los cables enterrados directamente sin conducto a una profundidad mínima de 60 cm (24 pulgadas).
4. ¿Cuál es el proceso para cavar una zanja para el cableado eléctrico?
Para este propósito se puede utilizar una excavadora de zanjas; sin embargo, las herramientas manuales también son buenas opciones.
5. ¿Es necesario que el cableado de bajo voltaje vaya dentro de un conducto?
Por lo general, el cableado de baja tensión (12–24 V) enterrado a una profundidad mínima de 15 cm no requiere conducto. Sin embargo, no debe compartir el mismo conducto con el cableado de alta tensión.
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