NM电缆结构
NM-B:标准住宅电缆
NM-B(通常称为Romex,品牌名称)是美国几乎所有住宅布线中使用的电缆类型。在外层塑料护套内有绝缘导体和裸露铜接地线。
标准配置:
- 14/2 NM-B: 14 AWG,两根绝缘导体(黑色火线+白色中线)+裸露接地线。用于15A电路。
- 12/2 NM-B: 12 AWG,两根绝缘导体+裸露接地线。用于20A电路。
- 14/3 NM-B: 14 AWG,三根绝缘导体(黑色+白色+红色)+裸露接地线。用于三路开关电路和分体插座。
阅读电缆标记: 护套上有规格标记:例如,14-2 NM-B WITH GROUND 600V。购买或安装前阅读标签。第一个数字是AWG,第二个是导体数量(不包括接地线)。
永远不要替换导线规格。 14 AWG的最大载流量为15A。将其安装在20A电路上意味着断路器直到电流远超15A时才会跳闸:到那时导线已经过热。断路器保护导线,而不是设备。将正确的导线放在正确的断路器上。
剥线和端接
制作干净、符合规范的连接
剥除外护套: 使用电缆刀或小心地用刀沿电缆平面切割:仅划伤护套,不要损伤内部导体的绝缘。损伤的绝缘会造成电弧点。
剥除单个导体:
- 螺钉端子: 剥除3/4英寸。
- 插入式(背刺)连接器: 剥除1/2英寸。避免在12 AWG上使用插入式连接器:弹簧接触不适合较大的导线。改用螺钉端子。
螺钉端子技术: 拧紧前顺时针将导线绕在螺钉柄上。顺时针缠绕意味着拧紧动作将导线吸入,而不是推出。逆时针绕钩会在螺钉拧紧时松开。
接线柱: 当多根导线必须连接到设备(通过),不要通过单个端子运行两根导线。使用接线帽将相同颜色的所有导体连接在一起,然后从帽子到设备端子运行短接线柱(6英寸)。每个端子一根导线:总是这样。
扭矩合规性: NEC 110.14(D)要求螺钉端子按制造商的扭矩规格拧紧。对于大多数15A/20A设备,这是12-20英寸磅。在检查的工作上使用经过校准的扭矩螺刀。
铝布线: 如果房屋有铝支路布线(在1965-1973年建造的房屋中很常见),仅使用CO/ALR额定设备。标准设备会在铝连接处腐蚀和产生电弧。
插座结构和盒子填充
阅读插座
标准双插座的面板准确告诉您它是什么:
- 两个短槽(热边): 窄槽,连接到黄铜色螺钉端子
- 两个长槽(中线侧): 宽槽,连接到银色螺钉端子
- U形孔(接地): 连接到绿色螺钉端子
NEMA等级: NEMA 5-15是标准15A/125V插座。NEMA 5-20有T形中线槽,接受15A和20A插头:厨房台面电路上需要。
盒子填充计算
NEC 314.16要求盒子不要过度拥挤。每个导体占据固定的体积:
- 14 AWG 导体:每个2.0立方英寸
- 12 AWG 导体:每个2.25立方英寸
计数规则:
- 计数进入盒子的每条火线和中线(每条计数一次)
- 所有接地线一起计数为一个导体
- 设备(插座或开关)计数为两个导体的体积
- 盒子内的电缆夹添加一个导体的体积
标准单开关塑料盒通常为18立方英寸。当填充紧张时,可使用更深的盒子(22立方英寸、25立方英寸)。
电缆固定: NM-B必须在塑料盒的12英寸内和金属盒的8英寸内进行钉住或夹紧。沿运行每4.5英尺钉住一次。
接线插座
端子分配
插座处的颜色编码很直接:
- 黑色(火线)→ 黄铜色螺钉 (窄槽侧)
- 白色(中线)→ 银色螺钉 (宽槽侧)
- 裸铜(接地)→ 绿色螺钉 (底部)
记忆辅助:黑到黄铜,白到银色,裸露到绿色。
终端运行vs.通过
终端运行插座: 只有一条电缆到达。将一根导线连接到每个端子。完成。
通过插座: 两条电缆:进电,到下一个插座的出电。使用接线帽连接每个颜色组(所有黑色在一起,所有白色在一起,所有接地在一起),并为每个设备端子运行短接线柱。永远不要在同一侧使用两个螺钉来继续电路:内部标签可能会失败,导致下游插座断电。
GFCI插座
GFCI插座有两组螺钉端子:LINE(来自面板的进电)& LOAD(到下游插座的出电保护)。端子被标记,并且通常被工厂胶带覆盖。
- LINE端子: 将来自面板的电缆连接到这里。
- LOAD端子: 将去往下游插座的电缆连接到这里。LOAD侧的所有插座都获得GFCI保护。
永远不要交换LINE和LOAD。 GFCI测试功能仅在LINE是电源时才有效。反向连接将为插座供电,但不提供接地故障保护。
单刀开关
开关实际做什么
单刀开关从一个位置控制灯光(或其他负载)。它仅中断火线:永远不是中线。切断中线同时保持火线连接会使灯光失电,但会使灯具布线通电且危险。
传统开关回路
在NEC 2011之前,开关回路使用从灯具到开关的两线电缆运行:
1. 电力到达灯具盒。
2. 一条14/2电缆从灯具盒向下运行到开关盒。
3. 在灯具处,黑色(火线)导线连接到下行到开关的白色导体。
4. 在开关处,白色导体连接到一个开关端子。
5. 黑色导体返回切换后的火线回到灯具。
开关回路中的白色导线携带火线:它不是中线。 NEC 200.7(C)(2)要求在两端(开关盒和灯具接线盒处)使用黑色胶带、黑色油漆或黑色标记重新识别。
现代方法(NEC 2011+)
NEC 2011要求在开关盒处有中线导体,以支持需要中线为其电子设备供电的智能开关、占用传感器和调光器。现代方法从面板到开关运行14/3(火线、中线和切换火线),或以不同的方式路由电缆以确保中线存在。
三路开关
从两个位置控制一盏灯
三路开关允许从两个位置控制单盏灯:楼梯的顶部和底部,长走廊的两端。每个三路开关有三个端子:
- 公共端子(深色螺钉): 关键端子。根据开关位置连接到一个游走线或另一个。火线连接到第一个开关的公共端。切换火线从第二个开关的公共端离开朝灯具。
- 游走端子(黄铜螺钉,×2): 两个游走线是在两个开关之间运行的导体。它们交替携带热量:当一个游走线通电时,另一个不通电。
电路如何工作
来自面板的热量→开关1的公共端→一个游走线通电→开关2的公共端接收该游走线→切换热量→灯具→中线→面板。
翻转任一开关:公共端子转移到另一个游走线,断开或建立电路。两个游走线必须在开关之间的同一电缆中移动:永远不要将游走线与中线导体混合。
四路开关
四路开关添加第三个控制位置。它连接在两个三路开关之间并路由游走线,允许三个(或更多)开关中的任何一个控制灯。四路开关有四个端子:两个游走线输入,两个游走线输出。
接线灯具
天花板盒子等级很重要
并非每个天花板盒子都能容纳每个灯具。盒子必须额定为负载:
- 标准插座盒: 未额定为吊扇。仅额定为静态重量。
- 风扇额定盒子: 吊扇需要。通常额定为35磅的动态(振动)负载。
- 风扇和灯额定盒子: 额定为70磅的动态负载用于组合风扇和灯套件。
八角形盒子(4英寸圆形)是灯具的标准选择。薄饼盒子直接安装到灯具的木梁上。
制作连接
灯具导线通常是小规格的绞线,带有薄热塑性绝缘。使用接线帽将其连接到房屋布线:永远不要对没有铁氧体的绞线使用插入式连接器。股线会随着时间而从背刺接触中摇摆出来。
- 黑色灯具导线→黑色房屋导线 (来自开关的切换热量)
- 白色灯具导线→白色房屋导线 (中线)
- 接地→接地 (金属灯具底盘必须连接到接地;塑料灯具本身不需要接地,但盒子仍然必须接地)
嵌入式照明要求
- IC额定(绝缘接触): 当填充或吹入绝缘会接触灯具外壳时需要。埋在绝缘中的非IC灯具过热。
- AT额定(气密): 按能源规范在绝缘天花板中需要。防止调节空气通过灯具开口逸出到阁楼中。
始终阅读灯具标签。在绝缘天花板中安装非IC灯具是火灾隐患和规范违规。
插座放置规则
NEC 210.52:插座放置位置
国家电气规范为每种房间类型指定最小插座放置。这些是最小值:你总是可以添加更多。
通用生活空间(NEC 210.52(A)):
沿着墙的任何点都不应该超过6英尺远从插座。实际上:每12英尺的连续墙面需要一个插座。2英尺宽或更宽的墙段需要一个插座。
厨房台面(NEC 210.52(C)):
台面长度每4英尺一个插座。任何12英寸宽或更宽的台面必须有一个插座。所有台面电路必须是20A GFCI保护。
浴室(NEC 210.52(D)):
距离盆边至少3英尺内至少一个插座。必须是GFCI保护。
GFCI所需位置(NEC 210.8):
车库、未完成地下室、户外、爬行空间、船房、非厨房房间的水槽。任何距离水槽6英尺内的插座。
走廊(NEC 210.52(H)):
10英尺或更长的走廊需要至少一个插座。
防篡改插座(NEC 406.12):
在所有新建筑和翻新工作中需要(NEC 2008+)。快门仅在两个槽同时按下时打开:它们抵抗儿童插入单个物体。
把它放在一起
完整的工作流程
住宅电气工作遵循固定的顺序。跳过步骤不节省时间:它会造成返工、检查失败和责任。
1. 计划电路
计算负载(瓦特),选择导线规格(15A为14 AWG,20A为12 AWG),选择断路器大小,识别GFCI/AFCI要求。
2. 拉一份许可证
在几乎所有司法管辖区,新电路和面板工作都需要电气许可证。许可证触发检查。
3. 粗糙进行盒子
在正确的高度设置盒子:插座距离地板中心12英寸(标准住宅),开关中心48英寸。盒子必须与完成的墙表面齐平。
4. 拉电缆
通过在柱子中钻孔的孔运行NM-B(柱面中心,距边缘最少1.25英寸)。沿水平运行每4.5英尺钉住一次,距每个塑料盒12英寸内,距每个金属盒8英寸内。
5. 制造盒子
剥除护套,剥除导体,在需要的地方接线柱,连接设备。黑到黄铜,白到银色,裸露到绿色。拧紧到规范。
6. 粗糙进行检查
在关闭墙之前,检查员验证导线规格、盒子填充、钉住、设备连接、GFCI放置和面板工作。
7. 关闭墙
在粗糙进行通过检查后,干墙、灰泥或嵌板上升。
8. 修剪
安装设备(插座、开关)和盖板。这是可见的完成工作。
9. 最终检查
检查员验证所有设备已安装,盖板打开,GFCI测试通过,面板标记。
10. 通电并测试
断路器打开。测试每个插座(插头测试仪)、每个开关、每个GFCI。在业主占据之前记录任何故障。
为什么许可证很重要
拥有无许可电气工作的房子不能在没有披露无许可工作的情况下合法出售。房主保险可能会拒绝因无许可电气修改而产生的索赔。检查过程的目的是保护房主:检查员不是敌人,他们是捕捉每个人都犯的错误的第二双眼睛。