Ổ cắm ngoài trời chống thời tiết: Hướng dẫn mua sắm hoàn chỉnh

Các ổ cắm ngoài trời chống nước không nên bị nhầm lẫn với các ổ cắm ngoài trời thông thường. Mặc dù các ổ cắm ngoài trời này có thể được coi là ổ cắm ngoài trời loại WR, nhưng chúng cũng đi kèm với một vỏ bọc cung cấp khả năng chống nước với hoặc không có thiết bị. Thêm vào đó, phích cắm ngoài trời cần phải chống phá hoại và bao gồm một RCD. Mỗi ổ cắm chống thời tiết nên được xác định bằng dấu hiệu cho biết các tiêu chuẩn mà nó đáp ứng.

Các phích cắm ngoài trời chống nước và phích cắm ngoài trời thông thường không nên được xem là tương tự. Mặc dù các phích cắm ngoài trời chống nước được phân loại là phích cắm ngoài trời loại WR, nhưng chúng có các nắp bổ sung đảm bảo khả năng chống nước của chúng. Hơn nữa, phích cắm nên chống lại sự phá hoại và được trang bị một RCD. Tất cả các phích cắm chống thời tiết phải có nhãn cho thấy các tiêu chuẩn đã được tuân thủ.

WR, TR và In-Use: Giải mã các nhãn

Ba nhãn tương ứng với ba thông số kỹ thuật khác nhau, nhưng thường xảy ra tình trạng chúng bị nhầm lẫn.

• WR (chống thời tiết) là yêu cầu được nêu trong NEC 406.9. Theo các điều khoản của nó, tất cả các ổ cắm không khóa 15 A và 20 A, 125 V và 250 V được lắp đặt ở những nơi ẩm ướt hoặc ẩm ướt phải mang dấu hiệu chống thời tiết, các ổ cắm này được phân loại theo các cấu hình sau: 5-15, 5-20, 6-15 và 6-20. Nguyên tắc khác biệt giữa các thiết bị tiêu chuẩn và thiết bị chống nước chỉ nằm ở các vật liệu được sử dụng: nhựa nhiệt dẻo ổn định UV, các thành phần chống ăn mòn và các phương pháp xây dựng ngăn nước vào các bộ phận bên trong. Một ổ cắm tiêu chuẩn đặt vào hộp ngoài trời sẽ hoạt động trong một thời gian giới hạn sau đó sẽ bị gỉ sét và hư hỏng do độ ẩm hoặc UV.
• TR (chống phá hoại). Đây là một điểm quan trọng khác theo NEC 406.12; tính khả thi của yêu cầu này cũng áp dụng cho các ổ cắm không khóa 15 A và 20 A, 125 V và 250 V được lắp đặt ở nhiều loại địa điểm, bao gồm: nhà riêng, gara liền kề và tách biệt và các công trình lân cận, phòng khách sạn/motel, nhà trẻ và trường học, văn phòng và phòng khám nha sĩ, địa điểm họp công cộng và đơn vị ký túc xá. Một thiết bị TR có bộ chặn bên trong bảo vệ chống lại sự xâm nhập của một vật thể lạ đơn lẻ. Tuy nhiên, có một ngoại lệ địa phương nói rằng dấu hiệu TR không bắt buộc trong trường hợp ổ cắm được lắp đặt ở độ cao hơn 5 ft 6 in, liên quan đến các địa điểm dân cư. Nhưng đáng lưu ý rằng ngoại lệ này không áp dụng cho yêu cầu WR.
• Yêu cầu về vỏ bọc (thuật ngữ “nắp sử dụng” được sử dụng trong NEC 406.9(B)(1)). Để đáp ứng yêu cầu này, nó cần phải là một nắp bảo vệ có độ bền cao.

Kết quả thực tiễn là có một ổ cắm ngoài trời phải có cả ba tính năng, và cách tiết kiệm nhất để giải quyết vấn đề này là sử dụng sự kết hợp của ba thiết bị — ổ cắm GFCI chống trộm và chống thời tiết đã được liệt kê. Việc xác định các yêu cầu áp dụng tại một vị trí nhất định là nhiệm vụ đầu tiên của bất kỳ dự án ổ cắm ngoài trời nào, và hướng dẫn này về việc chọn ổ cắm điện ngoài trời phù hợp cho một vị trí sẽ hướng dẫn từng vị trí một thay vì giả định rằng mọi ổ cắm ngoài trời đều giống nhau.

Ẩm ướt hay ẩm ướt? Những thay đổi quy tắc

Sự khác biệt giữa các vị trí ẩm và ướt là rất quan trọng để thực hiện các giao dịch mua, vì không dễ để xác định.

• Một vị trí ẩm đề cập đến những nơi được che chắn khỏi thời tiết nhưng vẫn ẩm ướt, chẳng hạn như một ổ cắm được lắp âm trong hiên, mái che hoặc rạp. Theo NEC 406.9(A), nó cần phải có một lớp bảo vệ chống thời tiết khi phích cắm được tháo ra và khi nắp được đóng lại. Do đó, cần sử dụng ổ cắm loại WR trong khi các nắp có bản lề sẽ phù hợp.
• Một vị trí ướt có thể đề cập đến những nơi bị tiếp xúc với thời tiết hoặc bị ngâm trong nước, tức là một bức tường ngoài trời hoặc một ổ cắm nằm cạnh vòi nước. Theo 406.9(B)(1), nó cần phải có lớp bảo vệ chống thời tiết, ngay cả khi thiết bị không được cắm vào. Nắp in-use được gọi là làm đúng chức năng chỉ che phủ dây khi thiết bị đang được sử dụng, vì nếu không có nó, sẽ rất khó để đạt được hiệu ứng đó.

Có một số chi tiết liên quan đến 406.9 mà mọi người cần biết trước khi tiến hành lắp đặt. Cụ thể, các nắp có bản lề cần phải có khả năng mở ít nhất ở góc 90 độ khi hộp ổ cắm được lắp đặt; nếu không, chúng cần phải được sắp xếp lại. Ngoài ra, thuật ngữ extra-duty áp dụng cụ thể cho các nắp hộp ổ cắm, trong khi những nắp được chỉ định là phù hợp cho các vị trí ướt hoặc tốt cho ngoài trời không cần phải mang nhãn extra-duty.

Một tình huống khác cần được đề cập vì nó đã trở thành thực tiễn phổ biến trong nông nghiệp thương mại — các ổ cắm 15A và 20A nằm trong các vị trí ướt có sự cho phép đặc biệt cho phép cách điện của chúng giữ được tính chống thời tiết chỉ trong thời gian chúng không được cắm vào. Sự cho phép này không phải là chung và không áp dụng cho một ổ cắm hiên thông thường trong một ngôi nhà tư nhân.

Các cấu hình bạn thực sự sẽ mua

Hầu hết các công việc ngoài trời trên các ngôi nhà dân cư hoặc doanh nghiệp nhỏ chỉ yêu cầu một vài thiết bị khác nhau.

• Cấu hình NEMA tiêu chuẩn là ổ cắm duplex TR/WR (5-15R hoặc 5-20R). NEMA 5-15 và 5-20 tương ứng với các cấu hình 15A và 20A, 125 V được sử dụng ở Bắc Mỹ, trong khi NEMA 6-15 và 6-20 tương ứng với thiết bị điện áp cao hơn (250 V).
• Ổ cắm GFCI WR cung cấp các chức năng GFCI, TR và WR. Đây là lựa chọn tốt nhất cho các thiết lập ngoài trời dân cư, vì nó bảo vệ khỏi sốc điện và bảo vệ bất kỳ ổ cắm nào được kết nối phía dưới.
• Ổ cắm ngoài trời đơn hoặc “một gang” được sử dụng cho một mục đích cụ thể như bơm ao, biến áp cảnh quan hoặc đài phun nước.
• Ổ cắm USB ngoài trời hiện nay rất phổ biến trong các không gian công cộng ngoài trời như ngành khách sạn. Đảm bảo rằng mô-đun USB có thể chịu được nhiệt độ cao, vì các mô-đun chất lượng kém là những bộ phận đầu tiên bị hỏng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.
• Ổ cắm chân đế và cột là thiết bị tự đứng cho sân vườn và bến tàu. Chúng thường có cấu hình 30A và 50A cũng như 5-20R.

Cấu hình cần phải phù hợp với thị trường của quốc gia mà bạn đang mua thiết bị. Thị trường Mỹ tập trung vào NEMA 5-15 và 5-20 và bảo vệ GFCI, trong khi các lắp đặt ngoài trời ở châu Âu và Anh có các cấu hình và xếp hạng IP khác nhau cùng với danh sách thiết bị khác nhau. Nếu bạn đang tìm nguồn cung cấp thay vì lắp đặt, dải các công tắc và ổ cắm theo cấu hình Mỹ được cung cấp cho các chương trình bán buôn và OEM là một tài liệu tham khảo hữu ích cho những gì các cấu hình đó trông như thế nào trong một danh mục sản xuất.

Hộp, Nắp và Gioăng

Ngoài trời là khu vực mà những tính năng này có thể thiếu, đây là một lý do khiến mọi người cảm thấy bối rối về hóa đơn cải thiện nhà ở.

• Hộp. Phải phù hợp với mục đích của nó; thường là NEMA 3R chống thời tiết. Nếu một hộp được làm bằng kim loại, nó phải được bảo vệ khỏi sự ăn mòn. Các hộp PVC nhẹ và chống nước cùng với polymer kỹ thuật phải được hỗ trợ tốt thay vì bị gỉ sét và ăn mòn.
• Nắp. Đối với các khu vực ẩm ướt, nắp phẳng được khuyến nghị; đối với các vị trí ướt, nắp nặng được quy định. Có hai loại nắp cơ bản: nắp dọc nông tiêu chuẩn và nắp bọt sâu hơn có thể được sử dụng với các ổ cắm và dây khác nhau. Nắp cuối cùng phải đủ sâu để ít nhất phần bảo vệ căng thẳng được đúc không bị cản trở. Sai lầm phổ biến nhất là do kích thước nông của loại nắp này.
• Gioăng. Nó được đặt giữa thiết bị và vỏ bọc, và giữa tấm và hộp. Những bộ phận này làm cho việc lắp đặt chống nước, nhưng thời tiết không giúp ích gì vì chúng chỉ tồn tại trong vài mùa. Mưa và nhiệt độ mùa hè làm giảm chất lượng của chúng ngay cả trong mùa hè, khiến gioăng không thể niêm phong bất cứ thứ gì.
• Hướng. Thiết bị bên ngoài không thể được định hướng mặt lên và không nên giữ nước.

Để có được sự kết hợp giữa hộp và nắp đúng là chủ yếu là một câu hỏi về việc biết loại vỏ nào phù hợp với loại cấu trúc tường và độ tiếp xúc nào, và hướng dẫn này việc chọn hộp điện cho ổ cắm và công tắc đề cập đến phía vỏ của vấn đề, bao gồm các quyết định lắp đặt và chống thời tiết mà cần thực hiện trước khi chọn thiết bị.

Cài đặt và bảo trì

Quy trình lắp đặt không gây khó khăn cho một kỹ thuật viên điện có trình độ nhưng có thể nguy hiểm cho người bình thường vì ổ cắm điện ngoài trời được cấp điện và môi trường ngoài trời làm cho nó rủi ro và nguy hiểm hơn so với trong nhà. Thứ tự mà quy trình lắp đặt nên được thực hiện cần phải được tuân thủ.

• Đảm bảo kiểm tra mạch điện để có điện và thử nghiệm nó vì không thể tin tưởng vào nhãn của bảng điều khiển.
• Đảm bảo rằng mạch điện hiện có phù hợp với thiết bị mới. Các mạch điện ngoài trời thường là những mạch cuối cùng trong mạch và do đó, cần kiểm tra sự sụt áp trong trường hợp tải nặng trên mạch trước khi bơm được thêm vào.
• Đảm bảo có bảo vệ GFCI.
• Lắp đặt hộp nối sao cho nước mưa có thể chảy ra khỏi nó. Niêm phong lỗ qua tường. Đổ keo ở trên và hai bên của mặt bích hộp và để đáy không có chất bịt kín để bất kỳ nước nào chảy vào phía sau hộp nối có thể thoát ra dễ dàng.
• Sau khi gioăng được lắp đặt, kiểm tra nắp đậy bên trên. Sau khi lắp đặt, kiểm tra rằng nắp của nắp có thể mở không ít hơn ít nhất 90 độ.
• Thực hiện bảo trì cho các gioăng. Thay thế mọi gioăng đã khô.
• Kiểm tra đơn vị GFCI theo yêu cầu của hướng dẫn sử dụng mỗi tháng.

Ngoài điều này, việc bảo trì là tối thiểu: kiểm tra nắp sau bão, kiểm tra độ ẩm trong thùng, thay thế bất kỳ nắp kết nối nào bị hỏng và đảm bảo rằng đơn vị tự nó đứng yên vì bất kỳ chuyển động nào cũng làm hỏng gioăng chống nước. Khi mức sử dụng thấp, lỗi sẽ là nắp bị kẹt hoặc gioăng bị mòn thay vì một cái gì đó điện. Phiên bản từng bước của việc đi dây được trình bày trong hướng dẫn này của cách lắp đặt một ổ cắm điện, bao gồm các đầu nối dây và việc lắp đặt hộp theo thứ tự mà chúng phải xảy ra.

Thương hiệu, Giá cả và Cách chọn

Nó cung cấp giá chỉ dẫn cho mục đích lập kế hoạch thay vì cung cấp báo giá:

• Một ổ cắm duplex tiêu chuẩn có giá $2-$8 nhưng không hoạt động tốt ngoài trời.
• Một biến thể WR duplex không TR, có thể là hàng tồn kho cũ hoặc biến thể thương mại, có giá $5-$25.
• Một ổ cắm TR/WR duplex với xếp hạng 5-15R hoặc 5-20R có giá dao động từ $8 đến $30.
• Một ổ cắm WR GFCI có giá $20-$50.
• Một nắp sử dụng ngoài trời có độ bền cao có giá $8-$25. Một nắp phẳng cho vị trí ẩm sẽ có giá $3-$10.
• Một hộp chống thời tiết có giá $5-$20 tùy thuộc vào việc nó có phải là lắp đặt trên bệ hay không.
• Nguyên liệu thô cho công việc sẽ có giá $20-$70 cho mỗi ổ cắm. Ngoài ra, một thợ điện có giấy phép sẽ tính thêm $150-$400 cho công việc, tùy thuộc vào thiết bị và các tính năng khác như chiều dài mạch và kích thước của dây kéo.

Một số thương hiệu được biết đến ở Mỹ mà bạn nên chú ý như Leviton, Eaton và Hubbell với các vỏ Bell và TayMac. Các thương hiệu khác đáng đề cập là Legrand với Pass & Seymour, Bryant và Arlington cùng Red Dot cho mục đích vỏ.

Khi thực hiện một giao dịch mua, sáu câu hỏi phải được đặt ra:

• Nó có được xếp hạng WR không? Nếu một thiết bị được bán là phù hợp cho sử dụng ngoài trời nhưng không được xếp hạng WR, thì đó là một sản phẩm không đủ điều kiện cho các khu vực ẩm ướt hoặc ẩm.
• Nó có được xếp hạng TR và có cần thiết theo vị trí của bạn không? Trong các ngôi nhà, ban công, gara, và hầu như ở khắp mọi nơi trong không gian công cộng, câu trả lời về cơ bản là có.
• Khu vực có ẩm ướt hay không? Điều này xác định khi nào nên sử dụng nắp thông thường hoặc nắp sử dụng ngoài trời có độ bền cao.
• Nắp của bạn có đủ sâu cho phích cắm của bạn không? Luôn nhớ đo chiều dài của đầu dây từ phích cắm bao gồm cả vỏ.
• Có bảo vệ GFCI cho mạch không? Nếu không có bảo vệ, hãy sử dụng một thiết bị GFCI WR thay vì cố gắng lắp đặt lại sau.
• Nhà cung cấp của bạn có cung cấp chứng nhận cho danh sách không? Phạm vi chứng nhận phân biệt các sản phẩm ngoài trời thực sự với những sản phẩm khác. Một nhà sản xuất công bố các phê duyệt của mình và có thể cung cấp tài liệu kiểm tra là một đề xuất khác với một nhà sản xuất chỉ công bố hình ảnh, và đối với bất kỳ ai mua số lượng lớn, đây là cách tiếp cận thực tế. tìm nguồn cung cấp ổ cắm và công tắc từ một đối tác sản xuất thay vì từ kệ bán lẻ.

Những câu hỏi thường gặp

Cổng nguồn ngoài trời chống thời tiết tốt nhất là gì?

Giải pháp lý tưởng cho hầu hết các ứng dụng ngoài trời trong nhà là một ổ cắm GFCI/TR/WR, kết hợp tính năng chống xâm nhập, chống thời tiết và bảo vệ sốc trong một sản phẩm. Nó nên được sử dụng trong một hộp chống nước NEMA 3R với một nắp sử dụng ngoài trời có độ bền cao, và nắp này phải đủ sâu để cho dây cáp có thể che hoàn toàn hộp. Sự kết hợp này đáp ứng các quy định của NEC về bảo vệ rò rỉ điện, vị trí ẩm ướt và tính năng chống xâm nhập, tổng chi phí khoảng $30-80 cho vật liệu cho một lắp đặt đơn giản. Một ổ cắm thay thế có thể được sử dụng trong trường hợp có hiên được che phủ.

Làm thế nào để tôi chống thời tiết cho một ổ cắm ngoài trời?

Bốn điểm chính cần nhớ: Đầu tiên, hãy sử dụng ổ cắm WR thay vì những ổ cắm thông thường có thể bị hư hỏng và ngừng hoạt động đúng cách. Khi mua hộp chống thời tiết phù hợp và lắp đặt nó cho việc sử dụng ngoài trời, bạn nên để phần dưới của lối vào tường của hộp chống nước mở để nước có thể chảy tự do. Lấy một nắp phù hợp: nắp nên có dạng chóp và phù hợp với bất kỳ vị trí ẩm ướt nào để niêm phong đúng cách với một phích cắm gắn liền. Đảm bảo rằng nắp có thể mở khoảng 90 độ sau khi lắp đặt để chắc chắn rằng nó sẽ hoạt động. Cuối cùng, hãy chắc chắn bảo trì tất cả các gioăng niêm phong vì chúng là các thành phần cho phép khả năng chống nước của cấu trúc.

Các ổ cắm ngoài trời có cần chống thời tiết không?

Theo quy định, các ổ cắm phải được kết nối an toàn trong thời tiết cho các mạch có định mức 15 Amps và 20 Amps. NEC 406.9 quy định rằng tất cả các loại ổ cắm không khóa được sử dụng phải có khả năng chống thời tiết khi áp dụng trong các vị trí ẩm ướt và ẩm ướt. Các loại thích ứng khác nhau bao gồm 5-15, 5-20, 6-15 và 6-20. Việc đặt một ổ cắm thông thường bên ngoài luôn vi phạm quy định và dẫn đến hỏng hóc do tiếp xúc với UV cùng với ăn mòn, bất kể nắp được sử dụng. Yêu cầu WR hoàn toàn khác với các yêu cầu về tính năng chống xâm nhập (406.12) và GFCI (210.8).

Tôi nên sử dụng loại ổ cắm nào cho ngoài trời?

Chọn ổ cắm NEMA TR/WR phù hợp để phù hợp với tải trong khu vực của bạn. Tại Bắc Mỹ, chọn ổ cắm 5-15 cho dịch vụ 15A hoặc ổ cắm 5-20 khi sử dụng dịch vụ 20A ở 125V. Đối với thiết bị 250V, hãy đảm bảo sử dụng ổ cắm 6-15 và 6-20. Việc sử dụng bất kỳ ổ cắm nào yêu cầu ổ cắm phải có tính năng chống xâm nhập để không có quyền truy cập cho hộ gia đình hoặc công cộng. Đảm bảo rằng bảo vệ GFCI được bao gồm trong tất cả các trường hợp. Trong trường hợp tải đơn, bạn có thể sử dụng ổ cắm đầu ra đơn trong khi bạn có thể sử dụng ổ cắm đôi khi làm việc với các ứng dụng đa năng. Ngoài ra, nếu thiết bị không đi kèm với GFCI, hãy đảm bảo lắp đặt thiết bị WR GFCI lên trên đó. Cuối cùng, nếu ổ cắm dành cho RV 30A và 50A hoặc kết nối, hãy đảm bảo tuân theo các thông số kỹ thuật và không chỉ loại đầu nối.

Tài liệu tham khảo

1. NFPA 70, Bộ luật Điện Quốc gia — Điều 406.9 (vị trí ẩm và ướt) và 406.12 (chống ăn mòn)
2. Tiêu chuẩn UL & Cam kết — UL 498, Phích cắm và ổ cắm gắn
3. Tiêu chuẩn UL & Tham gia — UL 943, Thiết bị Ngắt Mạch Rò Rỉ Đất
4. OSHA — 29 CFR 1910.305(j), ổ cắm trong các vị trí ẩm và ướt
5. Leviton — ổ cắm chống thời tiết và nắp bảo vệ khi đang sử dụng

Phần kết luận

Sự phân biệt giữa một ổ cắm ngoài trời có tuổi thọ 15 năm và một ổ cắm bị hỏng chỉ sau hai năm không liên quan nhiều đến nhà sản xuất của ổ cắm, mà chủ yếu liên quan đến các đặc điểm của ổ cắm như khả năng chống thời tiết, thiết kế của ổ cắm cho môi trường mà nó sẽ được sử dụng, sự hiện diện của nắp giữ cho dây được bảo vệ và tình trạng của các gioăng. Bằng cách giải quyết bốn điểm này, việc lắp đặt ổ cắm ngoài trời sẽ không quá tốn kém, trong khi việc không giải quyết chúng dẫn đến việc cần phải thay thế ổ cắm mỗi hai năm (do điều kiện ẩm ướt).