地中埋設配線は、地中の湿気、圧力、力といった環境要因に対応するため、通常の配線とは異なる要件が求められます。住宅用として一般的に使用されるNM-B電線は、屋外地中埋設配線には適していません。そのため、安全で確実な屋外地中埋設配線を行うには、NEC(米国電気工事規程)に準拠することが不可欠です。本ガイドでは、NEC規程について詳しく解説します。
米国電気工事規程(NEC)またはNFPA 70は、米国における電気システムの安全な設置に関する詳細なガイドラインを定めた国家規格です。これらのガイドラインは、米国防火協会(NFPA)によって発行されています。この規格では、電線の種類、最小埋設深度、電圧、埋め戻し、その他安全な電気配線に必要な推奨事項が規定されています。したがって、NECの規定に従うことで、機器を感電、電気火災、その他の危険から守ることができます。
NECコードは、米国におけるほぼすべての電気工事に適用されます。ただし、NECは米国以外の多くの管轄区域でも義務付けられています。電気システム、配線、建築、照明などが含まれます。NECは9つの章からなり、それぞれ条項、部、節に分かれています。また、コードの冒頭には序論があり、最後には情報索引が付いています。NECの構成は以下のとおりです。
| NEC構造 |
| 導入 |
| • 第1章:概要 • 第2章:配線と保護 • 第3章:配線方法と材料 • 第4章:一般用途向け機器 • 第5章:特殊用途 • 第6章:特殊装備 • 第7章:特別な条件 • 第8章:通信システム • 第9章:表 |
| ・付属書A:製品安全基準 ・付録B:許容電流計算のための適用情報 ・付録C:電線管、チューブ、ケーブルトレイの充填表… ・付録D:事例 ・付録E:建設の種類 ・付録F:重要運用電力システム… ・付録G:監視制御およびデータ収集(SCADA) ・付属書H:管理および執行 ・付録I:推奨トルク表… ・付録J:アクセシブルデザインに関するADA基準 ・付属書K:住居における医療機器の使用… |
注:NEC規格は、自動車、船舶、航空機の電気系統には適用されません。
NECの初期の歴史は1800年代後半に遡ります。当時、ニューヨーク火災保険業者協会や全米電灯協会など、複数の団体がそれぞれ独自の電気規則を発行していました。しかし、複数の規格が存在することで混乱が生じ、統一された規格が必要とされていました。
標準規格を策定する目的で、1896年3月にニューヨーク市で合同会議が開催されました。この会議は「電気および関連分野の合同会議」と名付けられ、保険、電気、建築などの様々な分野の専門家や団体、そして関連分野の代表者が出席しました。この会議は後に、1897年に全米火災保険業者協会パンフレット70(NBFU 70)を発行しました。このパンフレットは、実質的に全米電気規程の初版となっています。
その後、1911年にこの規格は定期的に改訂され、新版として発行されました。さらに、この文書は全米防火協会(NFPA)に移管されました。NFPAはNECのアップグレード、改訂、拡張を管理しています。現在、NEC規格はNFPAが定めた最も広く使用され、信頼性の高い規格とみなされています。
NECは広く認知されている米国規格協会(ANSI)承認の規格です。個人宅および産業施設における電気設備の安全性を確保します。そのため、電気設備の安全性を維持するためには、NEC規格に従うことが不可欠です。この規格では、以下の事項に関するガイドラインが定められています。
このように、NEC規格に準拠することで、安全で確実な電気設備を実現できます。さらに、NEC規格は埋設電気配線の法的側面も網羅しています。
さらに、このコードは3年ごとに改訂・更新されます。そのため、常に最新技術に対応したコードであり、安心してご利用いただけます。
N.B. NECコードが更新されても、すべての州が直ちにそれを導入する必要はありません。最新版への対応には数ヶ月から1年の猶予期間が設けられています。さらに、各州はそれぞれの要件を考慮して、コードの特定のセクションを含めるか除外するかを選択できます。
コードではNEC 406.9(B)(1)湿気の多い場所に設置される15アンペアおよび20アンペア、125ボルトおよび250ボルトのコンセントには、筐体を設けることが義務付けられています。プラグキャップの有無に関わらず、すべてのコンセントに適用されます。これにより、感電や突然の事故から設備を安全に保つことができます。
また、指示に従ってNEC 406.9(A)湿気の多い場所に設置するコンセントカバーは、特別な耐荷重基準を満たしている必要があり、ヒンジで少なくとも90度開くものでなければなりません。クローバー型のコンセントカバーの設計上、90度まで開かない場合は、完全に開くように設置してください。
さらに、一戸建て住宅では、家の前面と背面の両方に屋外コンセントの設置が義務付けられています。また、設置高さは地上6.5フィート(約2メートル)を超えてはなりません。
GFCIはGround-Fault Circuit Interrupterの略です。これは感電や電気火災から保護する電子安全装置です。このGFCI保護は、125Vまたは250V定格の屋外コンセントに不可欠です。NEC 210.8(A)屋外エリアを除き、この義務は以下のエリアに適用されます。
| NEC条項 | GFCIに関する説明 |
| 210.8(A)(3) | 住宅内の屋外コンセント(250Vまで)はすべて、漏電遮断器(GFCI)による保護が必要です。 |
| 210.8(B) | GFCIは、商業施設、工業施設、その他の非居住施設にあるすべての屋外コンセントに義務付けられています。 |
| 590.6(A) | 本条項は、屋外コンセントの仮設配線に漏電遮断器(GFCI)による保護を義務付けています。これは、建設現場や仮設設備によく適用されます。 |
直接埋設用の配線を使用する場合は、ケーブルが高電圧用のUFケーブルとしてラベル付けされているか、または専用であることを確認する必要があります。低電圧照明120V/240Vなどの高電圧回路は、12V/24Vなどの低電圧回路と同じ配管を共有することはできません。ただし、各回路が別々の配管に収められている場合に限り、同じ溝を共有することができます。
安全性の観点から、導管の材質を考慮することも重要です。例えば、硬質金属、PVC、またはIMCは、特に浅い埋設深度において、地下配線を損傷から保護し、広範囲な機械的保護を提供します。 NEC第300.5条ケーブルの種類によって、最小被覆要件は異なります。以下に示します。
| 配線の種類 | 最低限の補償 |
| UF(地下配線)ワイヤー | 24インチ |
| PVCワイヤー | 18インチ(標準) |
| 亜鉛メッキ鋼線 | 6インチ |
| 低電圧配線 | 6インチ |
| 硬質金属電線管(RMC) | 6インチ |
| 中間金属電線管(IMC) | 6インチ |
| 電気金属管(EMT) | 18インチ |
| フレキシブル金属チューブ(FMT) | 18インチ(標準) |
| その他の直埋設ケーブル | 18インチ(標準) |
さらに、NECコードによれば、すべての配線と接続は、防水または耐候性湿気の侵入や腐食を防ぐための接続箱。
「被覆」とは、埋設された電線の上端から地表面までの距離を指します。ただし、「被覆」は溝の深さ全体ではないことに注意してください。NEC(米国電気工事規程)の第300.5条には、0ボルトから1000ボルトまでの配線方法および配線管路における最小被覆推奨値が規定されています。
注:溝の全体の深さは、配線の上部を適切に覆うための最小被覆深さよりも深くする必要があります。
直接埋設ケーブルまたは配線管の場合、NEC E3803.1. [300.5(A)]最低限必要なカバー範囲を示す以下の表を提供します。
| 表E3803.1(表300.5)MINIMUM COVER REQUIREMENTS, BURIAL IN INCHES | |||||
| LOCATION OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | TYPE OF WIRING METHOD OR CIRCUIT | ||||
| 1.直接埋設ケーブルまたは導体 | 2.硬質金属管または中間金属管 | 3.電気用金属管、コンクリート被覆なしで直接埋設できる非金属製配線管、またはその他の承認された配線管 | 4つの住宅用分岐回路は、GFCI保護と最大20アンペアの過電流保護を備えた、定格120ボルト以下の回路です。 | 灌漑および景観照明の制御用回路は、30ボルト以下に制限され、UF型ケーブルまたはその他の指定されたケーブルもしくは配線管を使用して設置されます。 | |
| 下記に記載されていないすべての場所 | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| 2インチ厚のコンクリートまたは同等の素材の下の溝 | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| 建物の下 | 0(配線管内のみ、または直接埋設用に指定されたタイプMC) | 0 | 0 | 0 (レースウェイ(直接埋葬用に指定されたタイプMCのみ) | 0(配線管内のみ、または直接埋設用に指定されたタイプMC) |
| 車両通行のない、厚さ4インチ以上のコンクリート製外装スラブの下に設置し、スラブは地下設置箇所から6インチ以上突き出ていること。 | 18 | 4 | 4 | 6(直接埋設)4(レースウェイ内) | 6(直接埋設)4(レースウェイ内) |
| 道路、高速道路、路地、私道、駐車場の下 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 一戸建て住宅および二戸建て住宅の私道および屋外駐車場で、住居関連の目的のみに使用されるもの。 | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| 岩盤が固い場合は、岩盤まで届く最低2インチのコンクリートで覆う必要がある。 | 2(レースウェイ内のみ) | 2 | 2 | 2(レースウェイ内のみ) | 2(レースウェイ内のみ) |
NEC第725条電力制限回路を3つのクラスに分類します。それらは以下のとおりです。
NEC規格に基づき、低電圧電源および電気配線はクラス2に準拠しています。
低電圧照明に必要な手順は、NECの第4章に記載されています。 NEC第411条低電圧照明システムは、実効電圧30V以下、最大電流25Aに制限されています。また、低電圧システムには、特定の配線、接続、設置規則が必要です。例えば、30V以下のプール、スパ、噴水照明は、深さ6インチまで設置可能です。
埋め戻しは、埋設された配線がしっかりと固定されるようにするために重要です。NEC(米国電気工事規程)では、岩石、鋭利な粒子、腐食性物質を含まない埋め戻し材の使用を推奨しています。砂は理想的な埋め戻し材ですが、用途に応じて適切な埋め戻し材は異なります。
NEC 40充填率規定では、電線管の最大充填率が定められています。その値は以下のとおりです。
保護のため、地中から出てくるケーブルのうち少なくとも8フィート(約2.4メートル)は筐体で覆う必要があります。これにより、配線が物理的な損傷を受けるのを防ぐことができます。さらに、導管の両端は密閉しなければなりません。そうすることで、導管は水や湿気との接触から保護されます。
によるとNECコード300.5(D)(3)警告ラベルまたはリボンは、地表から18インチ(またはそれ以上)下の位置に貼付する必要があります。ただし、ラベルは設置面から12インチ(約30cm)未満の位置に貼付してはなりません。
さて、なぜこのような表示が必要なのか疑問に思うかもしれません。基本的に、これらのラベルは標識または警告の役割を果たします。掘削作業を行う人が、このリボンによって電線の存在を視覚的に認識できるようになります。その結果、作業者は注意を払い、感電事故やその他の事故から身を守ることができるのです。
低電圧配線(30V未満)は、最低でも6インチの深さに埋設する必要があります。この深さは、亜鉛メッキされた金属製電線管にも適用されます。一般的な例としては、以下のようなものがあります。
NEC(米国電気工事規程)の表E3803.1によると、12インチ(約30cm)の深さは、直埋設電気配線の一般的な推奨深さの一つです。これは、十分な安全性と容易なメンテナンスのバランスが取れた深さです。住宅や景観照明の配線は、通常、12インチの深さで配線されます。
PVC導体またはその他の非金属製配線管の場合、推奨される最小深さは18インチです。この深さは、設置の安定性と安全性を考慮して推奨されています。
米国では、直埋設の最小深度は24インチ(約61cm)以上と定められています。この深度は、特に高電圧直埋設ケーブルや地下フィーダーに推奨されています。
埋設電気配線に関する法的および安全上の考慮事項は以下のとおりです。
埋設電気配線の許可を得るには、地方自治体に申請してください。NEC(米国電気工事規程)には、屋外埋設電気配線に関する具体的な要件が規定されています。規定をよく確認し、電気工事業者に相談して、手続き全体について理解を深めてください。
地中配線用にマークされたケーブルを使用してください。プロジェクトで直接埋設が必要な場合は、地中フィーダーケーブル(UFケーブル)を選択してください。ただし、電線管システムを使用する場合は、PVCケーブルを選択してください。
埋設配線工事の際、ガス管、水道管、光ファイバーケーブルなどの地下埋設物に接触する可能性があります。そのため、掘削作業を行う前に、必ず地元の公益事業会社に連絡し、埋設物の位置を正確に確認する必要があります。米国では、公益事業会社の連絡先は811です。作業中の偶発的な損傷を防ぐためにも、必ずこの番号に電話してください。
掘削と配線作業が完了したら、NEC(米国電気工事規程)の指示に従って警告テープを使用してください。
埋設した電気配線と他の地下設備との間には、十分な間隔を確保する必要があります。例えば、水道管が地下の電気配線に接触すると、危険な状態になる可能性があります。そのため、掘削作業中は十分な間隔を確保しなければなりません。
金属製の配線管は感電事故を引き起こす可能性があり、生命に関わる危険性があります。そのため、安全のためには接地が不可欠です。ただし、地中配線用に認定された接地クランプを使用する必要があります。
NEC(米国電気工事規程)では、電線の埋設深度に関する最低基準が定められています。この基準を無視して電線を埋設すると、安全上のリスクが生じます。これは、掘削が不十分なために電線が容易に地上に出てしまい、危険な状態になる可能性があるためです。
すべての種類の電線が埋設配線に適しているわけではありません。埋設配線用に指定された種類の電線のみを使用する必要があります。埋設配線は地表下の圧力と湿気に耐える必要があり、通常の電線ではそれに耐えることができません。
電線の絶縁定格は種類によって異なります。そのため、2種類の電線を同じ電線管に混用すると、過熱の問題が発生し、さらに干渉を引き起こす可能性があります。したがって、同じ種類の電線のみを混用することが非常に重要です。
電線管の端部を密閉せずに放置すると、湿気が入り込みやすくなり、危険な状態になる可能性があります。そのため、端部の密閉は必須です。
電気配線を地中に埋設する際によくある間違いの一つは、地域のガイドラインを無視することです。地域の条例には、埋設配線に関する独自のガイドラインが定められている場合があり、これはNEC(米国電気工事規程)の規定と矛盾する可能性があります。地域によっては、こうした地方自治体の規制が非常に厳しく、法的問題に発展する恐れがあります。そのため、最適な施工方法については、必ず地方自治体に問い合わせるようにしてください。
UFケーブルや直埋設対応のケーブルは、電線管に入れる必要はありません。ただし、30V未満の電線は、変圧器に接続する場合は直接埋設できます。
電線を地中に埋設できる深さの上限は、導体の種類、サイズ、および電圧降下によって異なります。NEC(米国電気工事規程)には、最大埋設深度に関する規定はありませんが、最小埋設深度の推奨値は記載されています。例えば、PVC管は最低18インチ(約46cm)、硬質材料は最低6インチ(約15cm)、管なしの直埋設ケーブルは最低24インチ(約61cm)の深さに埋設する必要があります。
この目的には溝掘り機が適しているが、手工具も良い選択肢となる。
通常、少なくとも6インチ(約15cm)の深さに埋設される低電圧配線(12~24V)は、電線管を必要としません。ただし、高電圧配線と同じ電線管を共有してはなりません。
当社ブランドはYuanyeledで、中国深圳にある屋外建築・景観照明の専門メーカーです。2011年に設立され、中国深圳を拠点にLED照明業界で15年以上の経験を有しています。
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