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Comprensione del codice NEC per il cablaggio elettrico interrato esterno da Shenzhen Yuanyeled
Il cablaggio elettrico interrato ha requisiti diversi rispetto al cablaggio normale, poiché deve affrontare umidità, pressione e forze sotterranee. Il normale cavo NM-B che utilizziamo per uso residenziale non è adatto per il cablaggio interrato esterno. Per questo motivo è fondamentale seguire il codice NEC per un cablaggio elettrico interrato esterno sicuro e protetto. In questa guida, analizzeremo il codice in dettaglio:
Il National Electrical Code (NEC) o NFPA 70 è uno standard nazionale che include linee guida dettagliate per l'installazione sicura degli impianti elettrici negli Stati Uniti. Queste linee guida sono pubblicate dalla National Fire Protection Association (NFPA). Lo standard copre i tipi di cavi, la profondità minima, la tensione, il riempimento e altre raccomandazioni necessarie per un cablaggio elettrico sicuro. Pertanto, seguendo il codice NEC, è possibile proteggere gli strumenti da scosse elettriche, incendi di origine elettrica e altri pericoli.
Il codice NEC viene applicato a quasi tutti i lavori elettrici negli Stati Uniti. Tuttavia, il NEC è obbligatorio in molte giurisdizioni al di fuori degli Stati Uniti. Esso disciplina sistemi elettrici, cablaggi, costruzioni, illuminazione e altro ancora. Il NEC è suddiviso in nove capitoli, a loro volta suddivisi in articoli, parti e sezioni. Inoltre, il codice include una sezione introduttiva all'inizio e si conclude con un indice informativo. La struttura del NEC è la seguente:
| Struttura NEC |
| Introduzione |
| • Capitolo 1: Generale • Capitolo 2: Cablaggio e protezione • Capitolo 3: Metodi e materiali di cablaggio • Capitolo 4: Attrezzature per uso generale • Capitolo 5: Professioni speciali • Capitolo 6: Attrezzature speciali • Capitolo 7: Condizioni speciali • Capitolo 8: Sistemi di comunicazione • Capitolo 9: Tabelle |
| • Allegato A: Norme di sicurezza del prodotto • Allegato B: Informazioni applicative per i calcoli di portata di corrente • Allegato C: Tabelle di riempimento per condotti, tubi e canaline portacavi… • Allegato D: Esempi • Allegato E: Tipologie di costruzione • Allegato F: Sistemi di alimentazione per operazioni critiche… • Allegato G: Sistema di controllo e acquisizione dati (SCADA) • Allegato H: Amministrazione e applicazione • Allegato I: Tabelle di coppia consigliate… • Allegato J: Norme ADA per la progettazione accessibile • Allegato K: Uso di apparecchiature mediche nelle abitazioni… |
NB: Il codice NEC non si applica ad alcun tipo di impianto elettrico di veicoli a motore, navi o aeromobili.
Le origini del NEC risalgono alla fine del XIX secolo. A quel tempo, diverse organizzazioni, come il New York Board of Fire Underwriters e la National Electric Light Association, pubblicavano normative elettriche separate. Tuttavia, la proliferazione di standard diversi stava creando confusione, e si avvertiva la necessità di uno standard unificato.
Con l'intento di stabilire uno standard, nel marzo del 1896 fu organizzata una riunione collettiva a New York. Questo incontro, denominato "Joint Conference of Electrical and Allied Interests", vide la partecipazione di esperti e associazioni di diversi settori, come quello assicurativo, elettrico, architettonico e di rappresentanti di ambiti correlati. Da questa assemblea nacque in seguito il National Board of Fire Underwriters Pamphlet 70 (NBFU 70) nel 1897. Questo opuscolo rappresenta sostanzialmente la prima edizione del National Electrical Code.
Successivamente, nel 1911, lo standard venne periodicamente rivisto e pubblicato in una nuova edizione. Inoltre, questa documentazione fu trasferita alla National Fire Protection Association (NFPA). La NFPA si è occupata dell'aggiornamento, della revisione e dell'estensione del NEC. Attualmente, il codice NEC è considerato lo standard più utilizzato e affidabile, definito dalla NFPA.
Importanza del rispetto del codice NEC per la sicurezza
Il NEC è un codice ampiamente riconosciuto e approvato dall'American National Standards Institute (ANSI). Garantisce la sicurezza degli impianti elettrici in ambito residenziale e industriale. Per questo motivo, per mantenere sicuri gli impianti elettrici, è fondamentale attenersi al codice NEC. Da questo codice si ricavano le seguenti linee guida:
- Norme per gli impianti elettrici, tra cui tensione, collegamento e altro.
- Linee guida per il cablaggio e la protezione
- Metodi e materiali per il cablaggio in base all'applicazione; ciò include conduttori, cavi, canaline, tubi e scatole di derivazione.
- Utilizzo di apparecchiature elettriche
- Linee guida specifiche per l'applicazione in aree a rischio di esplosione, aeromobili, settore sanitario e altro ancora.
Pertanto, attenendosi al codice NEC, è possibile ottenere un impianto elettrico sicuro e protetto. Inoltre, il codice disciplina anche gli aspetti legali relativi al cablaggio elettrico interrato.
Inoltre, il codice viene rivisto e aggiornato ogni tre anni. In questo modo, potete fare affidamento sul codice, poiché viene costantemente aggiornato con le tecnologie più recenti.
N.B. Una volta aggiornato il codice NEC, non tutti gli stati sono tenuti ad implementarlo immediatamente. Hanno a disposizione da qualche mese a un anno per adeguarsi all'ultima versione. Inoltre, gli stati possono includere o escludere sezioni specifiche del codice in base alle proprie esigenze.
1. Contenitori per rifiuti esterni
Nel codiceNEC 406.9(B)(1) Si dichiara che le prese da 15 e 20 ampere, 125 e 250 volt installate in un luogo umido devono essere dotate di un involucro. Indipendentemente dal fatto che la spina sia fissata o meno, tale disposizione si applica a tutte queste prese. Ciò protegge l'impianto da scosse elettriche e incidenti improvvisi.
Ancora una volta, secondo le istruzioni diNEC 406.9(A) Le coperture delle prese elettriche in ambienti umidi devono essere certificate per impieghi gravosi e devono aprirsi di almeno 90° su una cerniera. Se il design della copertura non consente un'apertura di 90 gradi, installatela in modo da consentire un'apertura completa.
Inoltre, per le case unifamiliari, le prese elettriche esterne sono obbligatorie sia sul fronte che sul retro dell'abitazione. In questo caso, l'altezza di installazione non deve superare i 6,5 piedi (circa 2 metri) dal suolo.
2. Requisiti GFCI per l'uso esterno
GFCI sta per Ground-Fault Circuit Interrupter (interruttore di guasto a terra). È un dispositivo di sicurezza elettronico che offre protezione contro scosse elettriche e incendi di origine elettrica. Questa protezione GFCI è essenziale per le prese esterne con tensione nominale di 125 V o 250 V, come indicato inNEC 210.8(A) Oltre agli spazi esterni, tale obbligo si applica alle seguenti aree:
- Bagni
- Garage
- Spazi ciechi
- Cucina
- Vasca da bagno o box doccia
- Zone lavanderia
- Parti non rifinite o aree del seminterrato non destinate a essere adibite a locali abitabili.
- Cablaggio e prese temporanee per esterni in prossimità di fonti d'acqua, come piscine o fontane.
| Articolo NEC | Istruzioni sull'interruttore differenziale (GFCI). |
| 210.8(A)(3) | Tutte le prese esterne delle unità abitative (fino a 250 V) devono essere dotate di protezione GFCI. |
| 210.8(B) | L'utilizzo di un interruttore differenziale (GFCI) è obbligatorio per tutte le prese esterne in ambienti commerciali, industriali e altri luoghi non residenziali. |
| 590.6(A) | Questo articolo impone la protezione con interruttori differenziali (GFCI) per il cablaggio temporaneo delle prese esterne. È spesso applicabile ai cantieri edili e alle apparecchiature temporanee. |
3. Condotti e cablaggi
Durante l'utilizzo di cablaggi per interramento diretto, è necessario assicurarsi che i cavi siano etichettati come cavi UF per alta tensione o siano specializzati per illuminazione a bassa tensione I circuiti ad alta tensione, come quelli da 120/240 V, non possono condividere lo stesso condotto con quelli a bassa tensione, come quelli da 12/24 V. Tuttavia, possono condividere una trincea solo se ogni circuito si trova in un condotto separato.
Anche la scelta del materiale dei condotti è fondamentale per la sicurezza. Ad esempio, il metallo rigido, il PVC o l'IMC proteggono i cavi interrati dai danni e offrono un'ampia protezione meccanica, soprattutto a profondità di interramento ridotte. Secondo Articolo 300.5 del NEC I requisiti minimi di copertura variano a seconda del tipo di cavo; questi sono i seguenti:
| Tipo di cablaggio | Copertura minima |
| Cavo UF (Underground Feeder) | 24 pollici |
| filo in PVC | 18 pollici (standard) |
| Filo di acciaio zincato | 6 pollici |
| Cablaggio a bassa tensione | 6 pollici |
| Condotto metallico rigido (RMC) | 6 pollici |
| Condotto metallico intermedio (IMC) | 6 pollici |
| Tubi metallici per impianti elettrici (EMT) | 18 pollici |
| Tubi metallici flessibili (FMT) | 18 pollici (standard) |
| Altri cavi interrati direttamente | 18 pollici (standard) |
Inoltre, secondo i codici NEC, tutti i cablaggi e le connessioni devono essere fissati da impermeabile o resistente alle intemperie scatole di derivazione per prevenire l'ingresso di umidità e la corrosione.
4. Requisiti minimi di copertura
Il termine "copertura" si riferisce alla distanza tra la parte superiore del filo interrato e la superficie del terreno. Tuttavia, è importante ricordare che la "copertura" non corrisponde alla profondità totale della trincea. Nell'articolo 300.5 del NEC (National Electrical Code) si trovano le raccomandazioni sulla copertura minima per i metodi di cablaggio e le canaline da zero a 1000 volt.
Nota: la profondità complessiva della trincea deve essere maggiore dei requisiti minimi di copertura per garantire una copertura adeguata dei cavi.
Per cavi o canaline interrati direttamente,NEC E3803.1. [300.5(A)] La tabella seguente mostra i requisiti minimi di copertura:
| TABELLA E3803.1 (Tabella 300.5)MINIMUM COVER REQUIREMENTS, BURIAL IN INCHES | |||||
| LOCATION OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | TYPE OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | ||||
| 1 Cavi o conduttori interrati direttamente | 2 Condotto metallico rigido o condotto metallico intermedio | 3 Tubi metallici per impianti elettrici, canaline non metalliche omologate per interramento diretto senza rivestimento in calcestruzzo o altre canaline approvate | 4 circuiti derivati residenziali con tensione nominale di 120 volt o inferiore, con protezione GFCI e protezione massima da sovracorrente di 20 ampere. | 5 I circuiti per il controllo dell'irrigazione e dell'illuminazione del paesaggio sono limitati a non più di 30 volt e sono installati con cavi di tipo UF o in altri cavi o canaline identificati | |
| Tutte le località non specificate di seguito | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| In una trincea sotto uno strato di calcestruzzo spesso 2 pollici o equivalente | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Sotto un edificio | 0 (Solo in canaletta o tipo MC identificato per interramento diretto) | 0 | 0 | 0 (In pista solo o di tipo MC identificato per la sepoltura diretta) | 0 (Solo in canaletta o tipo MC identificato per interramento diretto) |
| Sotto una soletta esterna in calcestruzzo di almeno 4 pollici di spessore, senza traffico veicolare, e con la soletta che si estende per almeno 6 pollici oltre l'installazione sotterranea. | 18 | 4 | 4 | 6 (Sepoltura diretta) 4 (In canale di scolo) | 6 (Sepoltura diretta) 4 (In canale di scolo) |
| Sotto strade, autostrade, vie, vicoli, passi carrai e parcheggi | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Vialetti di accesso e aree di parcheggio esterne per abitazioni unifamiliari e bifamiliari, utilizzati esclusivamente per scopi connessi all'abitazione. | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| Nella roccia solida dove ricoperta da un minimo di 2 pollici di calcestruzzo che si estende fino alla roccia | 2 (Solo in pista) | 2 | 2 | 2 (Solo in pista) | 2 (Solo in pista) |
5. Sistemi a bassa tensione
Articolo 725 del NEC classifica i circuiti a potenza limitata in tre classi. Queste sono le seguenti:
- Classe 1: Può essere a potenza limitata o non limitata e può funzionare fino a 600 V.
- Classe 2: Sistemi che funzionano fino a 150 V con potenza limitata; generalmente ≤100 VA)
- Classe 3: Comprende circuiti che funzionano fino a 150 V o 100 V CC
Secondo il codice NEC, gli alimentatori a bassa tensione e il cablaggio elettrico sono conformi alla Classe 2.
Troverai le istruzioni necessarie per l'illuminazione a bassa tensione nel Capitolo 4 del NEC. E secondo Articolo 411 del NEC I sistemi di illuminazione a bassa tensione sono limitati a 30 V RMS o inferiori e a una corrente massima di 25 A. Inoltre, i sistemi a bassa tensione richiedono specifiche norme di cablaggio, connessione e installazione. Ad esempio, per l'illuminazione di piscine, spa e fontane con una tensione pari o inferiore a 30 V è consentita una profondità di installazione di 6 pollici (circa 15 cm).
6. Linee guida per il riempimento
Il riempimento è importante per garantire che i cavi rimangano ben saldi una volta interrati. Il codice NEC raccomanda materiali di riempimento per le trincee privi di roccia, particelle appuntite o oggetti corrosivi. La sabbia è un materiale di riempimento ideale; tuttavia, a seconda delle esigenze dell'applicazione, il materiale di riempimento può variare.
La norma NEC 40 relativa al riempimento specifica la percentuale massima di riempimento dei condotti. Queste sono le seguenti:
- Per un singolo conduttore, il riempimento massimo è pari al 53% dello spazio disponibile nel condotto.
- Per due conduttori, il riempimento massimo è pari al 31% dello spazio nel condotto.
- Per più di due conduttori, il riempimento massimo è pari al 40% del condotto.
7. Proteggere i cavi elettrici interrati dai danni
Per una maggiore protezione, almeno 2,4 metri (8 piedi) del cavo proveniente dal sottosuolo devono essere protetti da un involucro. Ciò proteggerà il cablaggio da eventuali danni fisici. Inoltre, entrambe le estremità dei condotti devono essere sigillate. In questo modo, il condotto rimarrà al riparo dal contatto con acqua o umidità.
8. Segnalazione dei cavi elettrici sotterranei per motivi di sicurezza
Secondo Codice NEC 300.5(D)(3) È necessario utilizzare le etichette o i nastri di avvertimento a 18 pollici (o più) sotto il livello del terreno. Tuttavia, le etichette non devono essere posizionate a meno di 12 pollici dall'installazione.
Ora, potreste chiedervi perché sia necessaria tale etichettatura? Fondamentalmente, le etichette fungono da segnaletica o da avvertimento. Quando qualcuno scava nella zona, i nastri indicano visivamente la presenza di cavi elettrici. Di conseguenza, chi scava ne viene a conoscenza e può quindi mettersi al sicuro da scosse elettriche o altri incidenti.
1. Profondità di sei pollici
I cavi a bassa tensione (inferiori a 30 V) devono essere interrati a una profondità minima di 15 cm (6 pollici). Questa profondità si applica anche ai tubi elettrici in metallo zincato. Esempi comuni includono i seguenti:
- Luce paesaggistica
- illuminazione della piscina
- Illuminazione da spa
- Illuminazione della fontana
2. Profondità di dodici pollici
Secondo la tabella E3803.1 del NEC (National Electrical Code), una profondità di 30 cm (12 pollici) è una delle profondità comunemente raccomandate per l'interramento diretto dei cavi elettrici. Offre un buon equilibrio tra sicurezza e facilità di manutenzione. Il cablaggio per l'illuminazione residenziale e per esterni viene generalmente effettuato con una profondità di 30 cm.
3. Profondità di diciotto pollici
Per i conduttori in PVC o altre canaline non metalliche, la profondità minima consigliata è di 45 cm (18 pollici). Questa profondità è consigliata tenendo conto della stabilità e della sicurezza dell'installazione.
4. Profondità di ventiquattro pollici
Negli Stati Uniti, la profondità minima per la posa diretta dei cavi è di almeno 24 pollici (61 cm). Questa profondità è consigliata soprattutto per i cavi ad alta tensione interrati e le linee di alimentazione sotterranee.
Le considerazioni legali e di sicurezza relative al cablaggio elettrico interrato sono le seguenti:
1. Ottenimento dei permessi necessari
Rivolgiti all'autorità locale per richiedere l'autorizzazione per l'installazione di un impianto elettrico interrato. Il Codice Elettrico Nazionale (NEC) fornisce requisiti specifici per gli impianti elettrici interrati esterni; consulta le normative e rivolgiti a un elettricista qualificato per avere maggiori informazioni sull'intera procedura.
2. Utilizzare il tipo di cavo e di condotto appropriato
Utilizzate cavi contrassegnati per il cablaggio interrato. Se il vostro progetto richiede la posa interrata diretta, optate per cavi Underground Feeder o UF. Se invece prevede un sistema di canaline, scegliete cavi in PVC.
3. Chiamare l'811 prima di scavare e installare nastri di segnalazione.
Durante gli scavi per la posa di cavi interrati, si potrebbe entrare in contatto con sottoservizi come condotte del gas, tubature dell'acqua o cavi in fibra ottica. Per questo motivo, prima di iniziare gli scavi, è necessario contattare le aziende di servizi pubblici locali per ottenere una corretta localizzazione dei sottoservizi e procedere con l'intervento. Negli Stati Uniti, il numero di telefono per contattare le aziende di servizi pubblici è 811; chiamatele per evitare danni accidentali durante i lavori.
Una volta terminati gli scavi e l'installazione dei cavi, utilizzare il nastro di segnalazione secondo le istruzioni del NEC (National Electrical Code).
4. Mantenere una distanza di sicurezza adeguata dagli altri sistemi sotterranei
È necessario mantenere una distanza sufficiente tra i cavi elettrici interrati e gli altri impianti sotterranei. Ad esempio, se la tubatura dell'acqua entra in contatto con i cavi elettrici interrati, può creare pericolo. Per questo motivo è fondamentale mantenere una distanza adeguata durante gli scavi.
5. Messa a terra e collegamento
Il condotto metallico può provocare scosse elettriche, potenzialmente letali. Per questo motivo, la messa a terra è essenziale per la sicurezza. Tuttavia, è necessario utilizzare morsetti di messa a terra omologati per i cablaggi interrati.
1- Errori approfonditi e utilizzo del condotto
Il codice NEC (National Electrical Code) suggerisce una profondità minima per l'interramento dei cavi. Se si interra il cavo ignorando tale raccomandazione, si crea un rischio per la sicurezza. Questo accade perché, a causa di uno scavo insufficiente, il cavo può facilmente riemergere dal terreno, il che può essere pericoloso.
2- Utilizzo del filo sbagliato
Non tutti i tipi di filo sono adatti per l'interramento; è necessario utilizzare solo quelli specificamente indicati per questo scopo. I fili interrati devono resistere alla pressione e all'umidità nel sottosuolo, condizioni che un normale filo non può sopportare.
3- Mescolare diversi tipi di cablaggio nello stesso condotto
Il grado di isolamento dei cavi varia a seconda del tipo. Pertanto, se si combinano due tipi di cavo nello stesso condotto, si verificheranno problemi di surriscaldamento; questo errore può a sua volta causare interferenze. Ecco perché è fondamentale utilizzare cavi dello stesso tipo.
4- Scarsa protezione dall'umidità
Se le estremità dei tubi non vengono sigillate, possono facilmente entrare in contatto con l'umidità, il che può essere pericoloso. Per questo motivo, sigillare le estremità è obbligatorio.
5- Ignorare le varianti del codice locale
Uno degli errori più comuni nell'interramento dei cavi elettrici è ignorare le normative locali. I regolamenti locali, infatti, forniscono linee guida specifiche per l'interramento dei cavi, che possono essere in contraddizione con le norme del NEC (National Electrical Code). In alcune località, le autorità locali sono eccessivamente rigide, il che può comportare problemi legali. Pertanto, è consigliabile contattare l'autorità locale competente per ottenere le migliori soluzioni.
I cavi UF, ovvero quelli adatti alla posa interrata diretta, non necessitano di essere inseriti in un tubo protettivo. Tuttavia, i cavi con tensione inferiore a 30 V possono essere interrati direttamente se collegati a trasformatori.
3. A quale profondità può essere interrato un cavo elettrico?
La profondità massima a cui un cavo elettrico può essere interrato dipende dal tipo di conduttore, dalla sua sezione e dalla caduta di tensione. Nel codice NEC non si trova alcuna specifica relativa alla profondità massima, ma si indica una profondità minima raccomandata. Ad esempio, i tubi in PVC devono essere interrati ad almeno 45 cm di profondità, i materiali rigidi ad almeno 15 cm e i cavi interrati direttamente senza tubo ad almeno 60 cm.
4. Qual è la procedura per scavare una trincea per i cavi elettrici?
A questo scopo si può utilizzare una scavatrice per trincee; tuttavia, anche gli attrezzi manuali rappresentano una valida alternativa.
5. I cavi a bassa tensione devono necessariamente essere inseriti in un tubo protettivo?
Di solito, i cavi a bassa tensione (12-24 V) interrati ad almeno 15 cm di profondità non necessitano di un tubo protettivo. Tuttavia, non devono condividere lo stesso tubo con i cavi ad alta tensione.
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