Giải phẫu Cáp NM
NM-B: Cáp tiêu chuẩn dân cư
NM-B (thường được gọi là Romex, một tên thương hiệu) là loại cáp được sử dụng trong hầu hết các dây điện dân cư ở Mỹ. Bên trong áo khoác nhựa bên ngoài là các dây dẫn cách điện & một đất đồng trần.
Cấu hình tiêu chuẩn:
- 14/2 NM-B: 14 AWG, hai dây dẫn cách điện (nóng đen + trung tính trắng) + đất trần. Sử dụng trên mạch 15A.
- 12/2 NM-B: 12 AWG, hai dây dẫn cách điện + đất trần. Sử dụng trên mạch 20A.
- 14/3 NM-B: 14 AWG, ba dây dẫn cách điện (đen + trắng + đỏ) + đất trần. Được sử dụng cho mạch công tắc 3 chiều và ổ cắm chia đôi.
Đọc dấu hiệu cáp: Áo khoác được đóng dấu với thông số kỹ thuật của nó: ví dụ, 14-2 NM-B WITH GROUND 600V. Đọc nhãn trước khi mua hoặc cài đặt. Số đầu tiên là AWG, số thứ hai là số dây dẫn (không tính đất).
Không bao giờ thay thế gauge dây. 14 AWG có ampacity tối đa là 15A. Cài đặt nó trên mạch 20A có nghĩa là bộ ngắt sẽ không trip cho đến khi dòng điện chảy cao hơn 15A: lúc đó dây điện đã bắt đầu quá nóng. Bộ ngắt bảo vệ dây điện, không phải thiết bị. Đặt dây điện phù hợp trên bộ ngắt phù hợp.
Tước vỏ và Chấm dứt
Tạo kết nối sạch sẽ, tuân thủ mã
Tước áo khoác bên ngoài: Sử dụng bộ rách cáp hoặc cắt dao tiện lợi cẩn thận dọc theo mặt phẳng của cáp: chỉ ghi điểm áo khoác, không ních lớp cách điện trên các dây dẫn bên trong. Lớp cách điện nicked tạo ra các điểm cung.
Tước các dây dẫn riêng lẻ:
- Screw terminals: Tước 3/4 inch.
- Push-in (back-stab) connectors: Tước 1/2 inch. Tránh các bộ kết nối push-in trên 12 AWG: tiếp xúc lò xo không được đánh giá cho dây điện lớn hơn. Sử dụng các đầu nút vặn thay thế.
Kỹ thuật đầu nút vặn: Móc dây điện theo chiều kim đồng hồ quanh thân vít trước khi siết. Móc theo chiều kim đồng hồ có nghĩa là hành động siết lôi dây vào thay vì đẩy nó ra. Một cú móc ngược chiều kim đồng hồ sẽ lỏng lẻo khi vít siết.
Pigtailing: Khi nhiều hơn một dây phải kết nối với một thiết bị (pass-through), không chạy hai dây thông qua một đầu cuối duy nhất. Sử dụng một trái hạt dây để kết nối tất cả các dây dẫn cùng màu, sau đó chạy một đuôi ngắn (6 inches) từ hạt đến đầu cuối thiết bị. Một dây trên mỗi đầu cuối: luôn luôn.
Tuân thủ torque: NEC 110.14(D) yêu cầu các đầu cuối vặn vít được siết chặt theo thông số kỹ thuật mô-men xoắn của nhà sản xuất. Đối với hầu hết các thiết bị 15A/20A, đó là 12-20 in-lb. Sử dụng tuốc vít mô-men xoắn được hiệu chỉnh trên công việc được kiểm tra.
Dây nhôm: Nếu ngôi nhà có dây mạch nhánh nhôm (phổ biến ở các ngôi nhà được xây dựng từ 1965-1973), chỉ sử dụng các thiết bị được đánh giá CO/ALR. Các thiết bị tiêu chuẩn sẽ ăn mòn & cung trên các kết nối nhôm.
Giải phẫu Ổ cắm và Độ đầy Hộp
Đọc một Ổ cắm
Một ổ cắm lưỡng cực tiêu chuẩn có một mặt mũi cho bạn chính xác cái gì đó là:
- Hai khe hẹp (phía nóng): khe hẹp, kết nối đến đầu cuối vít màu đồng thau
- Hai khe dài (phía trung tính): khe rộng, kết nối đến đầu cuối vít màu bạc
- Lỗ hình chữ U (đất): kết nối đến đầu cuối vít xanh
Xếp hạng NEMA: NEMA 5-15 là ổ cắm tiêu chuẩn 15A/125V. NEMA 5-20 có một khe trung tính hình chữ T và chấp nhận cả 15A và 20A cắm: được yêu cầu trên các mạch bàn bếp.
Tính toán Độ đầy Hộp
NEC 314.16 yêu cầu rằng các hộp không bị quá tải. Mỗi dây dẫn chiếm một khối lượng cố định:
- 14 AWG dây dẫn: 2.0 cubic inches mỗi cái
- 12 AWG dây dẫn: 2.25 cubic inches mỗi cái
Quy tắc đếm:
- Đếm mọi nóng & trung tính vào hộp (mỗi cái đếm một lần)
- Tất cả các dây đất cùng nhau đếm là một dây dẫn
- Thiết bị (ổ cắm hoặc công tắc) đếm hai dây dẫn giá trị khối lượng
- Các clamp cáp bên trong hộp thêm khối lượng một dây dẫn
Một hộp nhựa single-gang tiêu chuẩn thường là 18 cu in. Các hộp sâu hơn (22 cu in, 25 cu in) có sẵn khi độ đầy bị chặt.
Bảo mật cáp: NM-B phải được staple hoặc kẹp trong vòng 12 inch của một hộp nhựa & trong vòng 8 inch của một hộp kim loại. Staple mỗi 4.5 feet dọc theo lần chạy.
Dây điện Ổ cắm
Gán Đầu cuối
Mã màu tại một ổ cắm rõ ràng:
- Đen (nóng) → vít màu đồng thau (phía khe hẹp)
- Trắng (trung tính) → vít màu bạc (phía khe rộng)
- Đồng trần (đất) → vít xanh (dưới cùng)
Mnemonic: đen đến đồng thau, trắng đến bạc, trần đến xanh.
Cuối dòng so với Pass-Through
Ổ cắm cuối dòng: Chỉ một cáp tới. Kết nối một dây với mỗi đầu cuối. Xong.
Ổ cắm pass-through: Hai cáp: điện vào, điện ra cho ổ cắm tiếp theo. Sử dụng dây trái hạt để kết nối từng nhóm màu (tất cả đen cùng nhau, tất cả trắng cùng nhau, tất cả đất cùng nhau) và chạy một đuôi ngắn đến đầu cuối thiết bị. Không bao giờ sử dụng cả hai vít trên cùng một bên để tiếp tục mạch: tab bên trong có thể thất bại, mất điện cho ổ cắm hạ lưu.
Ổ cắm GFCI
Một ổ cắm GFCI có hai bộ đầu cuối vít: LINE (điện vào từ bảng điều khiển) & LOAD (điện ra để bảo vệ các ổ cắm hạ lưu). Các đầu cuối được gắn nhãn & thường được che phủ bằng băng từ nhà máy.
- Terminal LINE: Kết nối cáp đến từ bảng điều khiển ở đây.
- Terminal LOAD: Kết nối cáp đến các ổ cắm hạ lưu ở đây. Tất cả các ổ cắm trên phía LOAD nhận được bảo vệ GFCI.
Không bao giờ hoán đổi LINE & LOAD. Chức năng kiểm tra GFCI chỉ hoạt động nếu LINE là nguồn điện. Kết nối được đảo ngược sẽ cung cấp điện cho các ổ cắm nhưng không cung cấp bảo vệ khiếm khuyết đất.
Công tắc Cơ bản
Công tắc thực sự làm gì
Một công tắc cơ bản điều khiển một bóng đèn (hoặc tải khác) từ một vị trí. Nó gián đoạn dây dẫn nóng duy nhất: không bao giờ trung tính. Cắt trung tính trong khi để nóng kết nối sẽ làm cho ánh sáng không hoạt động nhưng để dây điện bộ đèn được năng lượng và nguy hiểm khi chạm.
Vòng lặp công tắc truyền thống
Trước NEC 2011, vòng lặp công tắc sử dụng cáp hai dây chạy từ hộp đèn đến hộp công tắc:
1. Điện tới hộp bộ đèn.
2. Một cáp 14/2 chạy từ hộp bộ đèn xuống hộp công tắc.
3. Tại bộ đèn, dây (nóng) đen kết nối với dây dẫn trắng đi xuống công tắc.
4. Tại công tắc, dây dẫn trắng kết nối với một đầu cuối công tắc.
5. Dây dẫn đen trở lại nóng chuyển đổi lên bộ đèn.
Dây trắng trong một vòng lặp công tắc mang nóng: nó không phải trung tính. NEC 200.7(C)(2) yêu cầu rằng nó phải được xác định lại bằng băng đen, sơn đen hoặc bút đen ở cả hai đầu: tại hộp công tắc và tại hộp kết nối bộ đèn.
Phương pháp hiện đại (NEC 2011+)
NEC 2011 yêu cầu một dây dẫn trung tính tại hộp công tắc để hỗ trợ các công tắc thông minh, cảm biến chiếm dụng, & bộ điều chỉnh độ sáng cần một trung tính để cung cấp năng lượng cho điện tử của họ. Cách tiếp cận hiện đại chạy 14/3 từ bảng điều khiển đến công tắc (nóng, trung tính, & nóng chuyển đổi) hoặc định tuyến cáp khác nhau để đảm bảo trung tính có mặt.
Công tắc 3 Chiều
Điều khiển Một bóng đèn từ hai vị trí
Công tắc 3 chiều cho phép điều khiển một bóng đèn duy nhất từ hai vị trí: phía trên và phía dưới cầu thang, cả hai đầu một hành lang dài. Mỗi công tắc 3 chiều có ba đầu cuối:
- Terminal chung (vít tối): Đầu cuối chính. Kết nối với một trong hai du lịch tùy thuộc vào vị trí công tắc. Nóng kết nối đến chung của công tắc đầu tiên. Nóng chuyển đổi rời chung của công tắc thứ hai hướng đến bộ đèn.
- Terminal du lịch (vít đồng thau, ×2): Hai người du lịch là những dây dẫn chạy giữa hai công tắc. Họ mang nóng xen kẽ: khi một du lịch được năng lượng, cái kia không phải.
Cách mạch hoạt động
Nóng từ bảng điều khiển → chung của Công tắc 1 → một người du lịch được năng lượng → chung của Công tắc 2 nhặt người du lịch đó → nóng chuyển đổi → bộ đèn → trung tính → bảng điều khiển.
Lật công tắc hoặc hai: đầu cuối chung dịch chuyển sang người du lịch khác, phá vỡ hoặc làm cho mạch. Cả hai người du lịch phải đi du lịch trong cùng một cáp giữa các công tắc: không bao giờ trộn du lịch với dây dẫn trung tính.
Công tắc 4 Chiều
Một công tắc 4 chiều thêm một vị trí điều khiển thứ ba. Nó kết nối giữa hai công tắc 3 chiều và định tuyến những người du lịch, cho phép bất kỳ ba (hoặc nhiều hơn) công tắc nào để điều khiển ánh sáng. Công tắc 4 chiều có bốn đầu cuối: hai đầu vào du lịch, hai đầu ra du lịch.
Dây điện Bộ đèn
Xếp hạng hộp trần vấn đề
Không phải mọi hộp trần đều có thể giữ mọi bộ đèn. Hộp phải được đánh giá cho tải:
- Hộp cắm tiêu chuẩn: Không được đánh giá cho quạt trần. Được đánh giá cho trọng lượng tĩnh duy nhất.
- Hộp được đánh giá quạt: Cần thiết cho quạt trần. Thường được đánh giá 35 lb với tải động (rung).
- Hộp được đánh giá quạt & ánh sáng: Được đánh giá 70 lb với tải động cho các bộ dụng cụ quạt & ánh sáng kết hợp.
Các hộp bát giác (4 inch tròn) là lựa chọn tiêu chuẩn cho các bộ đèn. Các hộp bánh kếp gắn trực tiếp vào một sàn nhà để gắn các bộ đèn nặng.
Kết nối
Dây bộ đèn thường là dây tổng hợp kích thước nhỏ với lớp cách điện nhiệt dẻo mỏng. Sử dụng dây trái hạt để kết nối nó với dây điện nhà: không bao giờ kết nối push-in cho dây tổng hợp mà không có ferrule. Các sợi sẽ lắc lư ra khỏi tiếp xúc back-stab theo thời gian.
- Dây bộ đèn đen → dây nhà đen (nóng chuyển đổi từ công tắc)
- Dây bộ đèn trắng → dây nhà trắng (trung tính)
- Đất → đất (khung xe bộ đèn kim loại phải kết nối đất; bộ đèn nhựa không yêu cầu đất tại bộ đèn, nhưng hộp vẫn phải được nối đất)
Yêu cầu Chiếu sáng lõm
- Được xếp hạng IC (Tiếp xúc cách điện): Cần thiết khi batt hoặc cách điện thổi sẽ tiếp xúc với vỏ bộ đèn. Một bộ đèn không phải IC chôn trong cách điện quá nóng.
- Được xếp hạng AT (Kín khí): Yêu cầu trong trần cách điện theo mã năng lượng. Ngăn không khí điều hòa thoát ra khỏi tầng áp mái thông qua lỗ bộ đèn.
Luôn đọc nhãn bộ đèn. Cài đặt bộ đèn không phải IC trong trần cách điện là nguy hiểm cháy & vi phạm mã.
Quy tắc Vị trí Ổ cắm
NEC 210.52: Nơi Ổ cắm Đi
Mã Điện Quốc gia chỉ định vị trí ổ cắm tối thiểu cho mọi loại phòng. Đây là tối thiểu: bạn có thể luôn thêm nhiều hơn.
Không gian sống chung (NEC 210.52(A)):
Không có điểm nào dọc theo bức tường nên cách xa ổ cắm hơn 6 feet. Trong thực tế: mỗi 12 feet không gian tường liên tục cần một ổ cắm. Các phân khúc tường rộng 2 feet hoặc rộng hơn yêu cầu một ổ cắm.
Bàn bếp (NEC 210.52(C)):
Một ổ cắm mỗi 4 feet chiều dài bàn bếp. Bất kỳ bàn bếp rộng 12 inch hoặc rộng hơn phải có một ổ cắm. Tất cả các mạch bàn bếp phải được bảo vệ 20A GFCI.
Phòng tắm (NEC 210.52(D)):
Ít nhất một ổ cắm trong vòng 3 feet của cạnh lưu vực. Phải được bảo vệ GFCI.
Các vị trí cần GFCI (NEC 210.8):
Nhà để xe, tầng hầm chưa hoàn thiện, ngoài trời, không gian bò, nhà thuyền, bồn rửa ở phòng không phải bếp. Bất kỳ ổ cắm trong vòng 6 feet của bồn rửa.
Hành lang (NEC 210.52(H)):
Hành lang dài 10 feet hoặc hơn yêu cầu ít nhất một ổ cắm.
Ổ cắm chống giả mạo (NEC 406.12):
Cần thiết trong tất cả công trình xây dựng mới và công trình cải tạo (NEC 2008+). Các cửa chỉ mở khi cả hai khe được nhấn cùng lúc: chúng chống lại việc chèn các đối tượng đơn lẻ bởi trẻ em.
Ghép lại với nhau
Quy trình công việc hoàn chỉnh
Công trình điện dân cư tuân theo một trình tự cố định. Bỏ qua các bước không tiết kiệm thời gian: nó tạo ra công việc lại, các cuộc kiểm tra thất bại & trách nhiệm.
1. Lên kế hoạch mạch
Tính tải (watt), chọn gauge dây (14 AWG cho 15A, 12 AWG cho 20A), chọn kích cỡ bộ ngắt, xác định yêu cầu GFCI/AFCI.
2. Kéo một giấy phép
Giấy phép điện được yêu cầu trong hầu hết các khu vực pháp lý cho mạch mới & công trình bảng điều khiển. Giấy phép kích hoạt kiểm tra.
3. Hộp thô sơ
Đặt các hộp ở độ cao chính xác: ổ cắm 12 inch đến trung tâm từ sàn nhà (dân cư tiêu chuẩn), công tắc 48 inch đến trung tâm. Các hộp phải lọt với bề mặt tường hoàn thiện.
4. Cáp kéo
Chạy NM-B qua các lỗ khoan trong ghi nhớ (trung tâm mặt ghi nhớ, 1.25 inch tối thiểu từ cạnh). Staple mỗi 4.5 feet dọc theo các lần chạy ngang, trong vòng 12 inch của mọi hộp nhựa, trong vòng 8 inch của mọi hộp kim loại.
5. Tạo hộp
Tước áo khoác, tước dây dẫn, pigtail nơi cần thiết, kết nối các thiết bị. Đen vào đồng thau, trắng vào bạc, trần vào xanh. Torque to spec.
6. Kiểm tra thô sơ
Nhà kiểm tra xác minh gauge dây, độ đầy hộp, stapling, kết nối thiết bị, vị trí GFCI & công trình bảng trước khi các bức tường được đóng.
7. Bức tường gần
Tường thạch cao, vôi hoặc gỗ ốp được đặt lên sau khi thô sơ vượt qua kiểm tra.
8. Trim-out
Cài đặt các thiết bị (ổ cắm, công tắc) & tấm che. Đây là công trình hoàn thiện nhìn thấy được.
9. Kiểm tra cuối cùng
Nhà kiểm tra xác minh tất cả các thiết bị được cài đặt, tấm che trên, kiểm tra GFCI vượt qua, bảng được gắn nhãn.
10. Năng lượng & kiểm tra
Bộ ngắt bật. Kiểm tra mỗi ổ cắm (bút thử), mỗi công tắc, mỗi GFCI. Ghi chép bất kỳ lỗi nào trước khi chủ nhà chiếm dụng.
Tại sao giấy phép vấn đề
Một ngôi nhà với công trình điện không được phép không thể được bán hợp pháp mà không tiết lộ công trình không được phép. Bảo hiểm chủ nhà có thể từ chối yêu cầu bồi thường phát sinh từ các sửa đổi điện không được phép. Quá trình kiểm tra tồn tại để bảo vệ chủ nhà: nhà kiểm tra không phải là kẻ thù, họ là bộ mắt thứ hai bắt lỗi mà mọi người mắc phải.