Национальный электротехнический кодекс ( NEC ), или NFPA 70 , является регионально принимаемым стандартом для безопасной установки электропроводки и оборудования в Соединенных Штатах . Он является частью серии Национальных пожарных кодексов, опубликованных Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), частной торговой ассоциацией . [1] Несмотря на использование термина «национальный», это не федеральный закон . Он обычно принимается штатами и муниципалитетами в попытке стандартизировать их соблюдение безопасной электротехнической практики. [2] В некоторых случаях NEC изменяется, дополняется и даже может быть отклонен вместо региональных правил, принятых местными органами власти.
«Орган, имеющий юрисдикцию» проверяет соблюдение стандартов. [3] [4]
NEC не следует путать с Национальным кодексом электробезопасности (NESC), опубликованным Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). NESC используется для систем электроснабжения и связи, включая воздушные линии, подземные линии и подстанции.
NEC разработан Комитетом NFPA по Национальному электротехническому кодексу, который состоит из двадцати комиссий по разработке кодексов и технического корреляционного комитета. Работа над NEC спонсируется Национальной ассоциацией противопожарной защиты. NEC одобрен в качестве американского национального стандарта Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Он официально идентифицирован как ANSI/NFPA 70.
Впервые опубликованный в 1897 году, NEC обновляется и публикуется каждые три года, причем издание 2023 года является самым последним. Большинство штатов принимают последнее издание в течение нескольких лет после его публикации. Как и в случае с любым «единообразным» кодексом, юрисдикции могут регулярно опускать или изменять некоторые разделы или добавлять свои собственные требования (иногда основанные на более ранних версиях NEC или локально принятой практике). Однако ни один суд никого не обвинил в использовании последней версии NEC, даже если местный кодекс не был обновлен. [5]
В Соединенных Штатах любой человек, включая город, выдающий разрешения на строительство, может столкнуться с гражданским иском об ответственности за халатное создание ситуации, которая приводит к гибели людей или имуществу. Те, кто не соблюдает общеизвестные передовые методы обеспечения безопасности, считаются халатными. Эта ответственность и желание защитить жителей побудили города принять и обеспечить соблюдение строительных норм , которые определяют стандарты и методы для электрических систем (а также других департаментов, таких как системы водоснабжения и газоснабжения). Это создает систему, посредством которой город может наилучшим образом избежать судебных исков, приняв единый стандартный набор законов о строительных нормах. Это привело к тому, что NEC стал фактическим стандартным набором требований к электрике. [6] Лицензированный электрик должен потратить годы ученичества на изучение и применение требований NEC до получения лицензии.
Индивидуальное расширение стандарта электротехнического кодекса «Деактивация и вывод из эксплуатации» (D&D), определенного Национальным электротехническим кодексом, было разработано, поскольку текущие инженерные стандарты и требования кодекса неадекватно учитывают уникальные ситуации, возникающие во время деятельности D&D на объектах Министерства энергетики США (DOE). Необходимо дополнительное руководство для уточнения текущего электротехнического кодекса для этих ситуаций. Руководящий документ содержит руководство по интерпретации выбранных статей NFPA 70, «Национальный электротехнический кодекс» (NEC), в частности, определенных статей в статье 590, «Временное электроснабжение», для деятельности по электроснабжению D&D на объектах DOE. [7]
В NEC также содержится информация об официальном определении HAZLOC и соответствующих стандартах, установленных Управлением по охране труда и технике безопасности и касающихся опасных зон, таких как взрывоопасные среды.
NEC доступен в виде переплетенной книги, содержащей около 1000 страниц. Он доступен в электронном виде с издания 1993 года. Хотя кодекс обновляется каждые три года, некоторые юрисдикции не сразу принимают новую редакцию.
NEC также доступен в виде ограниченной оцифрованной модели кодирования , которую можно бесплатно читать онлайн на определенных вычислительных платформах, поддерживающих ограниченное программное обеспечение для просмотра; однако эту цифровую версию нельзя сохранить, скопировать или распечатать.
В Соединенных Штатах статутное право не может быть защищено авторским правом и свободно доступно и может быть скопировано любым лицом. [8] Когда организация по стандартизации разрабатывает новую модель кодирования, и она еще не принята какой-либо юрисдикцией в качестве закона, она по-прежнему является частной собственностью организации по стандартизации, и читатель может быть ограничен в возможности загрузки или печати текста для просмотра в автономном режиме. Для этой привилегии модель кодирования все равно должна быть приобретена либо в виде печатного носителя, либо в электронном формате (например, PDF ). После того, как модель кодирования принята в качестве закона, она теряет защиту авторских прав и может быть свободно получена бесплатно.
NEC состоит из введения, девяти глав, приложений A–J и индекса. Введение устанавливает цель, область применения, обеспечение соблюдения и правила или информацию общего характера. Первые четыре главы охватывают определения и правила для установок (напряжения, соединения, маркировка и т. д.), схемы и защиту цепей, методы и материалы для электропроводки (устройства электропроводки, проводники, кабели и т. д.) и оборудование общего назначения (шнуры, розетки, выключатели, обогреватели и т. д.). Следующие три главы посвящены специальным помещениям (высокий риск для нескольких человек), специальному оборудованию (знаки, машины и т. д.) и особым условиям (аварийные системы, сигнализация и т. д.). Глава 8 посвящена дополнительным требованиям к системам связи (телефон, радио/телевидение и т. д.), а глава 9 состоит из таблиц, касающихся свойств проводников, кабелей и кабелепроводов, среди прочего. Приложения AJ относятся к ссылочным стандартам, расчетам, примерам, дополнительным таблицам для правильного внедрения различных статей кодекса (например, сколько проводов помещается в кабелепроводе) и постановлению о принятии модели.
Введение и первые 8 глав содержат пронумерованные части, статьи, разделы (или списки, или таблицы), пункты, конкретные сведения, включения/исключения, точное включение/исключение, выделенные курсивом исключения и пояснительный материал — пояснения, которые не являются частью правил. Статьи кодируются цифрами и буквами, как ###.###(A)(#)(a). Например, 805.133(A)(1)(a)(1) будет читаться как «статья 805, раздел 133, пункт (A) Разделение от других проводников, конкретное (1) В кабельных каналах, кабельных лотках, коробках,... включение (a) Другие цепи, точное включение (1) Класс 2 и Класс 3...» и будет найдено в Главе 8, Часть IV Методы установки внутри зданий. Для внутренних ссылок некоторые длинные статьи далее разбиты на «части» римскими цифрами (части I, II, III и т. д.).
Каждая статья кода пронумерована в соответствии с главой, в которой она находится. Методы электропроводки, приемлемые NEC, находятся в главе 3, таким образом, все одобренные статьи кода методов электропроводки находятся в 300-х. В течение некоторого времени предпринимаются усилия, чтобы сделать код более простым в использовании. Некоторые из этих усилий включают использование одного и того же расширения для обеих статей кода и для поддержки методов электропроводки.
NFPA также публикует 1497-страничный NEC Handbook (для каждого нового издания NEC), который содержит весь код, а также дополнительные иллюстрации и пояснения, а также полезные перекрестные ссылки в коде и на более ранние версии кода. Объяснения предназначены только для справки и не подлежат исполнению.
Многие требования NEC относятся к «перечисленным» или «маркированным» устройствам и приборам, и это означает, что элемент был спроектирован, изготовлен, испытан или проверен и маркирован в соответствии с требованиями листингового агентства. Чтобы быть включенным в список , устройство должно соответствовать требованиям к испытаниям и другим требованиям, установленным листинговым агентством, таким как Underwriters Laboratories (UL), SGS North America , Intertek (ранее ETL), Канадская ассоциация стандартов (CSA) или FM Approvals (FM). Это примеры «национально признанных испытательных лабораторий» (NRTL), одобренных Управлением по охране труда и технике безопасности (OSHA) Министерства труда США в соответствии с требованиями 29 CFR 1910.7. [9] Только перечисленное устройство может иметь листинговый бренд (или «знак») листингового агентства. После оплаты сбора за расследование для определения пригодности начинается расследование. Чтобы быть маркированным как пригодный для определенной цели (например, «влажные помещения», «бытовой диапазон»), устройство должно быть протестировано для этого конкретного использования листинговым агентством, а затем на устройство должна быть нанесена соответствующая этикетка. Листинговому агентству выплачивается сбор за каждый элемент, маркированный таким образом, то есть за каждую этикетку. Большинство NRTL также требуют, чтобы объекты и процессы производителя были проверены в качестве доказательства того, что продукт будет изготовлен надежно и с теми же качествами, что и образец или образцы, представленные для оценки. NRTL также может проводить периодические испытания образцов готовых продуктов, чтобы подтвердить, что критерии безопасности конструкции соблюдаются во время производства. Благодаря репутации этих листинговых агентств «орган, имеющий юрисдикцию» (или «AHJ» – как их обычно называют) обычно быстро принимает любое устройство, прибор или часть оборудования, имеющие такую этикетку, при условии, что конечный пользователь или установщик использует продукт в соответствии с инструкциями производителя и ограничениями стандарта листинга. Однако, согласно положениям Национального электротехнического кодекса, AHJ имеет право отказать в одобрении даже для перечисленных и маркированных продуктов. Аналогичным образом, AHJ может дать письменное одобрение установке или продукту, которые не соответствуют требованиям NEC или листинга, хотя обычно это делается только после соответствующего рассмотрения конкретных условий конкретного случая или местоположения.
Статья 210 касается «ответвлений» (в отличие от цепей обслуживания или питания), а также розеток и приспособлений на ответвлениях. Журнал «Электрическое строительство и техническое обслуживание», Ответвления, часть 2. Существуют требования к минимальному количеству ответвлений и размещению розеток в соответствии с местоположением и назначением розетки. Десять важных пунктов статьи 210 были обобщены в кодовой книге. [10]
Системы электропроводки питающих и ответвленных цепей в первую очередь предназначены для медных проводников . Алюминиевая проводка включена в список Underwriters Laboratories для применения во внутренней электропроводке и стала все чаще использоваться около 1966 года из-за ее более низкой стоимости. Однако до 1972 года используемый алюминиевый провод изготавливался в соответствии с алюминиевым сплавом серии 1350, но этот сплав в конечном итоге был признан непригодным для ответвленных цепей из-за гальванической коррозии в местах соприкосновения меди и алюминия, что приводило к плохому контакту и сопротивлению току, проблемам с перегревом разъема и потенциальному риску возгорания. Сегодня для ответвленных цепей одобрен новый алюминиевый провод (AA-8000), который не вызывает коррозии в местах соприкосновения с медью, но он не является легкодоступным и не производится размером ниже #8 AWG. Следовательно, медный провод используется почти исключительно в ответвленных цепях.
Для всех розеток во влажных местах, определенных в Кодексе, требуется прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI). В NEC также есть правила о том, сколько цепей и розеток должно быть размещено в определенном жилом помещении и как далеко они могут находиться друг от друга в определенном типе комнаты, исходя из типичной длины шнура небольших приборов.
С 1962 года NEC потребовал, чтобы новые бытовые розетки на 120 В для общего пользования были заземлены и поляризованы . Разъемы NEMA реализуют эти требования.
NEC также разрешает использовать розетки заземляющего типа в незаземленной проводке, защищенной УЗО; это применимо только в том случае, если старые незаземленные розетки заменяются заземленными, а новые розетки должны иметь маркировку «Нет заземления оборудования» и «Защищено УЗО».
Кодекс 1999 года требовал, чтобы новые розетки на 120/240 вольт, такие как для электрических плит и сушилок, также были заземлены, что требует четвертого гнезда на их лицевой стороне. Изменения в стандартах часто создают проблемы для новых работ в старых зданиях.
В отличие от автоматических выключателей и предохранителей, которые размыкают цепь только тогда, когда ток превышает фиксированное значение в течение фиксированного времени, устройство GFCI прервет электроснабжение, когда более 4–6 миллиампер тока в любом проводнике утечет на землю. GFCI обнаруживает дисбаланс между током на «горячей» стороне и током на «нейтральной» стороне. Одна розетка GFCI может служить защитой для нескольких обычных розеток ниже по потоку. Устройства GFCI поставляются во многих конфигурациях, включая автоматические выключатели, переносные устройства и розетки.
Другим устройством безопасности, введенным в кодекс 1999 года, является прерыватель дугового замыкания (AFCI). Это устройство обнаруживает дуги от горячего к нейтральному, которые могут возникнуть, когда изоляция между проводами изнашивается или повреждается. В то время как дуги от горячего к нейтральному не отключают устройство GFCI, поскольку ток все еще сбалансирован, схема в устройстве AFCI обнаруживает эти дуги и отключает цепь. Устройства AFCI обычно заменяют автоматический выключатель в цепи. Начиная с Национального электротехнического кодекса 1999 года, защита AFCI требуется в новых конструкциях для всех 15- и 20-амперных, 125-вольтовых цепей в спальнях. [11]
NEC требует, чтобы проводники цепи находились внутри кабельного канала, кабеля, траншеи, шнура или кабельного лотка. Дополнительная защита, такая как кабель NM внутри кабельного канала, необходима, если метод установки подвергается физическому повреждению, как определено уполномоченным органом.
Номинальная температура провода или кабеля обычно представляет собой максимальную безопасную температуру окружающей среды, при которой провод может выдерживать полную мощность нагрузки без плавления, окисления или самовозгорания изоляции кабеля. Провод при полной нагрузке немного нагревается из-за металлического сопротивления провода, но этот нагрев провода учитывается в номинальной температуре кабеля. (NEC 310.10) [12]
NEC определяет допустимое количество проводников в переполненных зонах, таких как внутри кабелепровода, называемое рейтингом заполнения . Если допустимый рейтинг заполнения превышен, то все кабели в кабелепроводе снижаются , что снижает их допустимую максимальную рабочую температуру окружающей среды . Снижение необходимо, поскольку несколько проводников, несущих полную мощность, генерируют тепло, которое может превысить нормальный рейтинг температуры изоляции. (NEC 310.16)
NEC также определяет корректировки допустимой токовой нагрузки для проводов в кольцевых кабельных каналах, подверженных воздействию солнечного света на крышах, из-за нагревательного эффекта солнечного излучения. Журнал Electrical Construction and Maintenance, Проводники общего назначения, Глава 3 Статьи в NEC, начиная со статьи 342 Ожидается, что этот раздел будет изменен для включения кабелей в будущих изданиях.
В определенных ситуациях температурный рейтинг может быть выше обычного, например, для проводки с ручкой и трубкой , где два или более проводов, несущих нагрузку, вряд ли будут находиться в непосредственной близости. Установка с ручкой и трубкой использует провода, подвешенные в воздухе. Это дает им более высокий рейтинг рассеивания тепла, чем стандартный трехпроводной кабель NM-2 , который включает два плотно скрученных провода нагрузки и возврата. [13]
NEC, как и многие стандарты NFPA, полагается на продажи своих стандартов, защищенных авторским правом, для финансирования своей разработки. В 2016 году группа PUBLIC.RESOURCE.ORG, INC опубликовала копии кода в Интернете бесплатно, утверждая, что как стандарт, принятый в качестве закона, он должен быть общедоступным. Дело оспаривает природу источников финансирования разработки стандартов, которые часто принимаются в качестве закона, но создаются без денег налогоплательщиков. NFPA в ответ указала на то, что она сделала бесплатную версию своих стандартов доступной в Интернете, хотя и на менее удобном форуме, чем стандарт, который доступен для покупки. [14]