Кіріспе
Электрлік сымдар стандарты
Ұлттық электрлік кодекс (NEC) немесе NFPA 70 – АҚШ-та электрлік сымдар мен жабдықтарды қауіпсіз орнату үшін аймақтық түрде қабылданатын стандарт. Бұл жеке меншік кәсіпорын – Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығы (NFPA) басып шығарған Ұлттық өртке қарсы кодекстер сериясының бір бөлігі. «Ұлттық» термині қолданылғанына қарамастан, бұл федералдық заң емес. Оны штаттар мен муниципалитеттер қауіпсіз электрлік тәжірибені стандарттау үшін қабылдайды. Кейбір жағдайларда, жергілікті басқару органдарының шешімімен NEC аймақтық ережелерге сәйкес өзгертілуі, толықтырылуы немесе тіпті қабылданбауы мүмкін. Стандарттарға сәйкестікті «өкілетті орган» тексеріп бақылайды. NEC-ті Электр және электроника инженерлері институты (IEEE) басып шығарған Ұлттық электрлік қауіпсіздік кодексімен (NESC) шатастырмау керек. NESC электр қуаты және байланыс жүйелері үшін қолданылады, оның ішінде жоғары және жер асты сымдары, сондай-ақ электрлік подстанциялары да бар.
Өмірбаян
NEC National Electrical Code Committee-і жасады, оған жиырма код жасау тобы мен техникалық үйлестіру комитеті кіреді. NEC жұмысын Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығы (NFPA) демеушілік етеді. NEC американдық ұлттық стандарт ретінде Америка Ұлттық Стандарттар Институты (ANSI) бекітті. Ол ANSI/NFPA 70 ретінде ресми түрде танылады. 1897 жылы тұңғыш рет жарық көрген NEC үш жыл сайын жаңартылып, 2023 жылғы нұсқасы ең соңғысы болып табылады. Көптеген штаттар оның жарық көргеніне бірнеше жыл өткен соң соңғы нұсқаны қабылдайды. Кез келген «біркелкі» кодекс сияқты, юрисдикциялар кейбір бөлімдерді алып тастауға немесе өзгертуге, немесе өз талаптарын қосуға мүмкін (кейде NEC-тің бұрынғы нұсқаларына немесе жергілікті қабылданған тәжірибелерге сүйене отырып). Дегенмен, жергілікті кодекс жаңартылмаған жағдайда да, ешбір сот NEC-тің соңғы нұсқасын қолданған адамды кінәлауға ешқандай негіз таба алмады. АҚШ-та, ғимараттарға рұқсат берген қала сияқты, кез келген адам, абайсызда адам өміріне немесе мүлікке зиян келтіретін жағдай жасағаны үшін азаматтық жауапкершілікке тартылуы мүмкін. Қауіпсіздік бойынша жақсы тәжірибелерді сақтамағандар кінәлі деп танылды. Осы жауапкершілік пен тұрғындарды қорғауға деген ниет қалаларды электр жүйелері үшін стандарттар мен тәжірибелерді (сондай-ақ су және газ жүйелері сияқты басқа да бөлімдерді) белгілейтін құрылыс кодекстерін қабылдауға және орындауға итермеледі. Бұл қалалар сотқа шақырылмау үшін құрылыс кодексінің бірыңғай стандартты жиынтығын қабылдауға мүмкіндік береді. Осының нәтижесінде NEC электр талаптарының де-факто стандарты болды. Лицензия алған электрик лицензия алу үшін NEC талаптарын оқып, тәжірибе жинап, жылдар бойы білім алды. Ұлттық электр кодексімен (NEC) анықталған электр кодексі стандартының тоқтату және тоқтату (D&D) үшін жасалған арнайы кеңейтімі АҚШ Энергетика министрлігінің (DOE) объектілерінде D&D іс-шаралары кезінде туындайтын ерекше жағдайларды толыққанды қарастырмайтын қазіргі инженерлік стандарттар мен кодекс талаптарына байланысты әзірленді. Осы жағдайлар үшін қолданыстағы электр кодексін нақтылау үшін қосымша нұсқаулар қажет. Нұсқаулық құжатта NFPA 70-тің таңдалған баптарын, «Ұлттық электр кодексі» (NEC), әсіресе 590-баптың кейбір баптарын, «Уақытша қуат» DOE нысандарында D&D электрлік жұмыстары үшін қалай түсіндіруге болатындығы туралы нұсқаулар келтірілген. NEC HAZLOC-тің ресми анықтамасы және жарылғыш атмосфера сияқты қауіпті орындармен айналысатын Еңбек және кәсіби қауіпсіздік басқармасының (OSHA) тиісті стандарттары туралы да ақпарат береді.
Қоғамдық қолжетімділік
NEC шамамен 1000 беттен тұратын кітап түрінде қолжетімді. 1993 жылғы басылымнан бері ол электрондық түрде де қолжетімді. Кодекс әр үш жыл сайын жаңартылса да, кейбір юрисдикциялар жаңа басылымды дереу қабылдамайды. NEC сонымен қатар шектеулі, цифрланған кодтау моделі ретінде де қолжетімді, оны шектеулі көру бағдарламалық құралын қолдайтын белгілі бір есептеу платформаларында тегін онлайн оқуға болады; бірақ бұл цифрлық нұсқаны сақтауға, көшіруге немесе басып шығаруға болмайды. АҚШ-та заңмен бекітілген заң авторлық құқықпен қорғалмайды және кез келген адам оған еркін қол жеткізе алады және көшіре алады. Стандарттау ұйымы жаңа кодтау моделін жасағанда және оны әлі ешбір юрисдикция заң ретінде қабылдамағанда, ол әлі де стандарттау ұйымының жеке меншігі болып табылады және оқырманға мәтінді офлайн қарау үшін жүктеу немесе басып шығару құқығы шектелуі мүмкін. Мұндай мүмкіндікке ие болу үшін кодтау моделін баспа түрінде немесе электрондық форматта (мысалы, PDF) сатып алу қажет. Кодтау моделі заң ретінде қабылданғаннан кейін авторлық құқығын жоғалтады және оны тегін алуға болады.
Құрылымы
НЭК кіріспеден, тоғыз тараудан, А-Ж қосымшаларынан және көрсеткіштен тұрады. Кіріспе мақсатты, қолданылу аясын, күшіне енуін және жалпы сипаттағы ережелерді немесе ақпаратты баяндайды. Бірінші төрт тарау орнатулар туралы анықтамалар мен ережелерді (көтеріліс, қосылымдар, белгілеулер және т.б.), тізбектер мен тізбектерді қорғау, сымдарды орнату әдістері мен материалдарын (сымдық құрылғылар, өткізгіштер, кабельдер және т.б.) және жалпы мақсаттағы жабдықтарды (шарлары, розеткалар, қосқыштар, жылытқыштар және т.б.) қамтиды. Келесі үш тарау арнайы пайдалану орындары (көптеген адамдарға қауіпті), арнайы жабдықтар (белгілер, машиналарын және т.б.) және арнайы жағдайлар (төтенше жағдайлар, дабылдар және т.б.) туралы мәліметтер келтіреді. 8-тарау байланыс жүйелеріне (телефон, радио/теледидар және т.б.) қойылатын қосымша талаптарға арналған, ал 9-тарау өткізгіштердің, кабельдердің және құбырлардың қасиеттеріне қатысты кестелерден тұрады. А-Ж қосымшалары әртүрлі кодекс баптарын дұрыс іске асыру үшін сілтемеленген стандарттарға, есептеулерге, мысалдарға, қосымша кестелерге (мысалы, құбырға қанша сым сыяды) және үлгілік қабылдау туралы ережені қамтиды. Кіріспе мен алғашқы 8 тарауда нөмірленген бөлімдер, баптар, тараулар (немесе тізімдер немесе кестелер), тармақтар, ерекшеліктер, кіріктірулер/алынып тастаулар, нақты кіріктірулер/алынып тастаулар, курсивпен жазылған ерекшеліктер және түсіндірме материалдар – ережелердің құрамына кірмейтін түсіндірмелер бар. Баптар ###.###(A)(#)(a) сияқты сандар мен әріптермен белгіленеді. Мысалы, 805.133(A)(1)(a)(1) «805-бап, 133-тарау, (A) Басқа өткізгіштерден бөлу, (1) Трассаларда, кабельдік тақталарда, қораптарда, (a) Басқа тізбектер, (1) 2 және 3 сыныпты» деп оқылады және 8-тараудың IV бөлімінде, ғимарат ішінде орнату әдістерінде таба аласыз. Ішкі сілтемелер үшін кейбір ұзақ баптар римдық сандармен «бөлімдерге» (I, II, III және т.б.) бөлінеді. Әрбір кодекс бабы оның кіретін тарауына сәйкес нөмірленеді. NEC-тің қабылдауындағы сымдарды орнату әдістері 3-тарауда келтірілген, сондықтан барлық бекітілген сымдарды орнату әдісі туралы кодекс 300-ші баптарда көрсетілген. Кодты қолдануды жеңілдету үшін біраз уақыттан бері жұмыстар жүргізілуде. Осы жұмыстардың кейбіреулері кодтың баптары үшін де, сымдарды орнату әдістерін қолдау үшін де бірдей кеңейтімді пайдалануды қамтиды. NFPA сонымен қатар әрбір жаңа NEC басылымы үшін 1497 беттен тұратын NEC нұсқаулығын жариялайды, онда толық код, қосымша суреттер мен түсіндірмелер және кодтың ішіндегі және оның бұрынғы нұсқаларына пайдалы сілтемелер бар. Түсіндірмелер тек анықтама үшін берілген және күшінде емес. Көптеген NEC талаптары «тізімделген» немесе «белгіленген» құрылғылар мен құралдарға сілтеме жасайды, бұл бұйым тізімдегі агенттіктің талаптарына сәйкес жобаланған, өндірілген, сынақтан өткізілген немесе тексерілген және белгіленген дегенді білдіреді. Тізімге ену үшін құрылғы Underwriters Laboratories (UL), SGS North America, Intertek (бұрынғы ETL), Canadian Standards Association (CSA) немесе FM Approvals (FM) сияқты тізімдегі агенттіктің сынақ және басқа талаптарына сәйкес болуы керек. Бұл АҚШ Еңбек департаментінің Еңбек қауіпсіздігі және денсаулық сақтау басқармасы (OSHA) 29 CFR 1910.7 талаптарына сәйкес бекіткен «ұлттық танылған сынақ зертханаларының» (NRTL) мысалдары. Тек тізімделген құрылғыда тізімдегі агенттіктің тізімделу белгісі (немесе «белгісі») болуы мүмкін. Тергеуді бастау үшін тергеу төлемі төленгеннен кейін тергеу басталады. Белгілі бір мақсатқа жарамды деп белгіленуі үшін (мысалы, «ылғалды орындар», «шаруашылық плитасы») тізімге енгізілген агенттік құрылғыны осы нақты мақсатқа сынап, содан кейін құрылғыға тиісті белгі қойылуы тиіс. Тізімге шығарушы агенттікке осылай белгіленген әрбір тауар үшін, яғни әрбір белгі үшін ақы төленеді. NRTL көптеген жағдайларда өндірушінің қондырғылары мен процестерін өнімнің сенімді және бағалау үшін ұсынылған үлгілермен бірдей сапада өндірілетінін растау үшін тексеруді талап етеді. NRTL сонымен қатар өндіріс кезінде қауіпсіздік дизайнының сақталуын растау үшін сатылымдағы өнімдердің үлгілерін мерзімді түрде сынап отыруы мүмкін. Бұл тізімдегі агенттіктердің беделіне байланысты «құқық билігі» (немесе «AHJ» – олар көбінесе белгілі) әдетте осындай белгіленген кез-келген құрылғыны, құралды немесе жабдықты тез қабылдайды, егер соңғы пайдаланушы немесе орнатушы өнімді өндірушінің нұсқауларына және тізімдегі стандарттың шектеулеріне сәйкес қолданса. Алайда, AHJ Ұлттық электрлік кодекстің ережелеріне сәйкес, тізімделген және белгіленген өнімдерге де рұқсат беруден бас тарта алады. Сондай-ақ, AHJ NEC немесе тізімдеу талаптарына сәйкес келмейтін орнатуды немесе өнімді жазбаша түрде мақұлдауы мүмкін, бірақ бұл әдетте нақты жағдай немесе орынның ерекше жағдайларын тиісті түрде қарастырғаннан кейін ғана жасалады.
Талаптар
210-бапта "тармақтық тізбектер" (сервис немесе қоректендіру тізбектерінен өзгеше) және тармақтық тізбектердегі розеткалар мен шамдар қарастырылады. Электрлік құрылыс және техникалық қызмет көрсету журналы, тармақтық тізбектер, 2-бөлім. Розетка орналасқан жеріне және мақсатына қарай, ең аз тармақтар саны мен розеткалардың орналасуына талаптар қойылады. 210-баптың он маңызды тармағы код кітабында жинақталған. Қоректендіру және тармақтық тізбектердің сымдалу жүйелері негізінен мыс өткізгіштерге арналған. Алюминий сымдары Underwriters Laboratories тізімінде интерьерлік сымдауға арналған және 1966 жылға қарай төмен құнына байланысты кеңінен қолданыла бастады. Алайда, 1972 жылға дейін қолданылған алюминий сым 1350 сериялы алюминий қорытпасы бойынша жасалған, бірақ бұл қорытпа мыс пен алюминий жанасқан жерде гальвандық коррозияға байланысты тармақтық тізбектерге жарамсыз деп танылды, нәтижесінде жаман контакті, ток өтімділігіне қарсылық, жалғауыштардың қызуы және өрт қаупі тудырды. Бүгінде, мыспен жанасқанда коррозияға себеп болмайтын жаңа алюминий сымы (AA 8000) тармақтық тізбектерге бекітілді, бірақ ол оңай қол жетімді емес және #8 AWG өлшемінен төмен шығарылмайды. Сондықтан, мыс сымы тек тармақтық тізбектерде қолданылады. Кодекспен белгіленген ылғалды орындардағы барлық розеткалар үшін жер қатесін анықтайтын автомат (GFCI) қажет. NEC сондай-ақ, тұрғын үйлерде қанша тізбек пен розетка орналасуы керек және бөлме түріне қарай олардың арақашықтығы қандай болуы керек екендігі туралы ережелерді де қамтиды, бұл шағын құрылғылардың стандартты сым ұзындығына негізделген. 1962 жылдан бастап NEC жалпы мақсаттағы 120 вольттық жаңа розеткалардың жерге қосылған және поляризацияланған болуын талап етеді. NEMA жалғауыштары осы талаптарды іске асырады. NEC сондай-ақ GFCI арқылы қорғалған жерге қосылмаған сымдардағы жерге қосылатын типті розеткаларға рұқсат береді; бұл тек ескі жерге қосылмаған розеткалар жерге қосылған розеткалармен ауыстырылған кезде қолданылады, ал жаңа розеткалар "Жерге қосылмаған жабдық" және "GFCI қорғалған" деп белгіленуі керек. 1999 жылғы Кодекс электр плиталары мен кептіргіштер сияқты жаңа 120/240 вольттық розеткалардың да жерге қосылуын талап етеді, бұл олардың бетінде төртінші ұяны қажет етеді. Стандарттардың өзгеруі ескі ғимараттардағы жаңа жұмыстарға көбінесе қиындықтар туғызады. Автоматтар мен сақтандырғыштардан айырмашылығы, олар тек ток белгіленген уақытқа белгіленген мәннен асқанда ғана тізбекті ашады, GFCI құрылғысы екі өткізгіштің бірінде 4-6 миллиамперден астам ток жерге аққанда электр қуатын тоқтатады. GFCI "фазалық" және "бейтарап" жақтардағы ток арасындағы тепе-теңсіздікті анықтайды. Бір GFCI розеткасы бірнеше төменгі сатыдағы стандартты розеткаларды қорғау үшін қолданылуы мүмкін. GFCI құрылғылары көптеген конфигурацияларда келеді, соның ішінде автоматтар, портативті құрылғылар және розеткалар. 1999 жылғы кодекспен енгізілген тағы бір қауіпсіздік құрылғысы – доғалық қате тізбегін ашатын автомат (AFCI). Бұл құрылғы сымдар арасындағы оқшаулау тозылып немесе зақымданған кезде пайда болатын фазалықтан бейтарапқа дейінгі доғаларды анықтайды. Фазалықтан бейтарапқа дейінгі доғалар GFCI құрылғысын іске қоспайды, өйткені ток әлі де теңдестірілген, ал AFCI құрылғысындағы тізбектер осы доғаларды анықтап, тізбекті өшіреді. AFCI құрылғылары әдетте тізбектегі автоматты ауыстырады. 1999 жылғы Ұлттық электрлік кодекске сәйкес, AFCI қорғанысы жаңа құрылыста 15 және 20 амперлік, 125 вольттық тізбектерде жатын бөлмелеріне қажет.
The 1999 Code required that new 120/240 volt receptacles, such as those for electric ranges and dryers, be grounded also, which necessitates a fourth slot in their faces. Changes in standards often create problems for new work in old buildings. Unlike circuit breakers and fuses, which only open the circuit when the current exceeds a fixed value for a fixed time, a GFCI device will interrupt electrical service when more than 4 to 6 milliamperes of current in either conductor leaks to ground. A GFCI detects an imbalance between the current in the "hot" side and the current in the "neutral" side. One GFCI receptacle can serve as protection for several downstream conventional receptacles. GFCI devices come in many configurations including circuit breakers, portable devices and receptacles. Another safety device introduced with the 1999 code is the arc fault circuit interrupter (AFCI). This device detects arcs from hot to neutral that can develop when insulation between wires becomes frayed or damaged. While arcs from hot to neutral would not trip a GFCI device since current is still balanced, circuitry in an AFCI device detects those arcs and will shut down a circuit. AFCI devices generally replace the circuit breaker in the circuit. As of the 1999 National Electrical Code, AFCI protection is required in new construction on all 15 and 20 amp, 125 volt circuits to bedrooms.
Құбырлар мен кабельдерді қорғау
NEC талабына сәйкес, тізбектің өткізгіштері міндетті түрде құбыр, кабель, траншея, сым немесе кабельдік науа ішінде орналастырылуы тиіс. Егер орнату тәсілі тиісті орган анықтағандай физикалық зақымдану қаупіне ұшыраса, құбыр ішіндегі NM кабель сияқты қосымша қорғау шаралары қажет.
Температуралық көрсеткіш
Сымның немесе кабельдің температуралық классы, әдетте, кабельдің оқшаулауы балқымайтын, тотықпайтын немесе өздігінен тұтанбайтын, сымның толық жүктеме қуатын қауіпсіз түрде көтере алатын ең жоғары қоршаған орта температурасы болып табылады. Толық жүктемедегі сым сымның металл кедергісіне байланысты сәл қызып кетеді, бірақ бұл қызу кабельдің температуралық классына ескеріледі. (NEC 310.10)
NEC құбыр ішіндегі сияқты тығыз орналасқан жерлердегі өткізгіштердің қабылданған санын, «толтыру классы» деп аталатын арнайы көрсеткішпен белгілейді. Егер қабылданған толтыру классы сақталмаса, құбырдағы барлық кабельдердің номиналдық қуаты төмендетіледі, олардың жұмыс істеуіне рұқсат етілген ең жоғары қоршаған орта температурасы төмендейді. Бұл төмендету қажет, себебі толық жүктеме қуатын тасымалдайтын бірнеше өткізгіштер жылу бөліп шығарады, бұл оқшаулаудың қалыпты температуралық классынан асып кетуі мүмкін. (NEC 310.16)
NEC сонымен қатар күн сәулесінің әсерінен қыздырылатын, шатырлардағы дөңгелек құбырларда орналасқан сымдардың тоқ өткізу қабілетін реттеуді де қарастырады. «Электр құрылысы және техникалық қызмет көрсету» журналы, «Жалпы қолданысқа арналған өткізгіштер», NEC-тегі 3-тарау, 342-баптан бастап. Бұл бөлімнің болашақ басылымдарда кабельдерді қамтуы үшін өгерілуі күтілуде. Кейбір жағдайларда температуралық класс қалыптыдан жоғары болуы мүмкін, мысалы, екі немесе одан көп жүк тасымалдайтын сымдардың жақын орналасуы мүмкін емес «түйме және құбыр» жүйесінде. «Түйме және құбыр» орнатуында сымдар ауада ілінеді. Бұл оларға стандартты үш сымды NM 2 кабеліне қарағанда жылуды таратудың жоғары деңгейін береді, онда екі тығыз байланысқан жүк және кері байланыс сымдары болады.
Авторлық құқық мәртебесі
NEC, көптеген NFPA стандарттары сияқты, өзінің авторлық құқыққа ие стандарттарын сатудан өзінің дамуын қаржыландыруға сүйенеді. 2016 жылы PUBLIC.RESOURCE.ORG, INC тобы кодекстің көшірмелерін ақысыз онлайн жариялады, оның заң ретінде қабылданған стандарт болғандықтан, жалпыға қолжетімді болуы керек деп мәлімдеді. Бұл сот ісі стандарттарды әзірлеуге арналған қаржыландыру көздерінің мәніне қатысты мәселені көтеріп, олар жиі заң ретінде қабылданатынын, бірақ салық төлеушілердің қаражаты есебінен жасалмайтынын көрсетеді. Жауап ретінде NFPA өз стандарттарының тегін нұсқасын онлайн режимінде қолжетімді етіп отырғанын, бірақ оның сатып алуға болатын стандарттан гөрі ыңғайсыз форматта екенін атап өтті.