home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Internet / Collection of Internet.iso / faq / rec / electric / part1 next >
Text File  |  1994-04-12  |  53KB  |  1,121 lines

  1. Newsgroups: misc.consumers.house,rec.woodworking,sci.electronics,news.answers,misc.answers,rec.answers,sci.answers
  2. Path: bloom-beacon.mit.edu!hookup!swrinde!gatech!howland.reston.ans.net!pipex!bnr.co.uk!corpgate!bnrgate!nott!torn!uunet.ca!uunet.ca!ecicrl!clewis
  3. From: clewis@ferret.ocunix.on.ca (Chris Lewis)
  4. Subject: Electrical Wiring FAQ [Part 1/2]
  5. Summary: A series of questions and answers about house wiring
  6. Message-ID: <wirefaq.1_766204085@ferret.ocunix.on.ca>
  7. Supersedes: <wirefaq.1_764778004@ferret.ocunix.on.ca>
  8. Approved: news-answers-request@mit.edu
  9. Date: Wed, 13 Apr 1994 02:28:12 GMT
  10. Expires: Wed, 11 May 1994 02:28:05 GMT
  11. Reply-To: wirefaq@ferret.ocunix.on.ca (Wiring FAQ commentary reception)
  12. Organization: Elegant Communications Inc., Ottawa, Canada
  13. Followup-To: poster
  14. Lines: 1104
  15. Xref: bloom-beacon.mit.edu misc.consumers.house:30744 rec.woodworking:28833 sci.electronics:43332 news.answers:17995 misc.answers:540 rec.answers:4872 sci.answers:1080
  16.  
  17. Archive-name: electrical-wiring/part1
  18. Last-modified: Sat Mar 19 22:35:27 EST 1994
  19.  
  20.         Frequently Asked Questions on Electrical Wiring
  21.  
  22.                         Copyright 1991, 1992, 1993
  23.         Steven Bellovin (smb@research.att.com)
  24.         Chris Lewis (clewis@ferret.ocunix.on.ca)
  25.  
  26.         Redistribution for profit, or in altered content/format
  27.         prohibited without permission of the authors.  Any other
  28.         redistribution must include this copyright notice and
  29.         attribution.
  30.  
  31.         Comments to (automatic if you reply to this article):
  32.             wirefaq@ferret.ocunix.on.ca
  33.  
  34. This FAQ is formatted as a digest.  Most news readers can
  35. skip from one question to the next by pressing ^G.
  36.  
  37. Answers to many other topics related to houses can be obtained from
  38. the misc.consumers.house archive; send an empty piece of mail to
  39. house-archive@dg-rtp.dg.com for information.
  40.  
  41. Changes to previous issue marked with "|" in left column.  Watch
  42. particularly for "NEW" in the Questions list for new or substantively
  43. changed answers.  "g^|" will get you to the changed sections quickly
  44. in most newsreaders.
  45.  
  46. >>>> Note <<<< FAQ readers, particularly Canadian, may want to check
  47. out the section on "What did NAFTA do?".
  48.  
  49. ------------------------------
  50. Subject: Questions answered in this FAQ
  51.  
  52.     Introduction/Disclaimers
  53.     What is the NEC?  Where can I get a copy?
  54.     What is the CEC?  Where can I get a copy?
  55.     Can I do my own wiring?  Extra pointers?
  56.     What do I need in the way of tools?
  57.     What is UL listing?
  58.     What is CSA approval?
  59. |    What impact does NAFTA have on wiring standards and approvals? (NEW)
  60.     Are there any cheaper, easier to read books on wiring?
  61.     Inspections how and what?  Why should I get my wiring inspected?
  62.     My house doesn't meet some of these rules and regulations.
  63.     A word on voltages: 110/115/117/120/125/220/240
  64.     What does an electrical service look like?
  65.     What is a circuit?
  66.     "grounding" versus "grounded" versus "neutral".
  67.     What does a fuse or breaker do?  What are the differences?
  68.     Breakers?  Can't I use fuses?
  69.     What size wire should I use?
  70.     Where do these numbers come from?
  71.     What does "14-2" mean?
  72.     What is a "wirenut"/"marrette"/"marr connector".  How are they used?
  73.     What is a GFI/GFCI?
  74.     Where should GFCIs be used?
  75.     Where shouldn't I use a GFCI?
  76.     What is the difference between a GFCI outlet and a GFCI breaker?
  77.     What's the purpose of the ground prong on an outlet, then?
  78.     Why is one prong wider than the other?  Polarization
  79.     How do I convert two prong receptacles to three prong?
  80.     Surges, spikes, zaps, grounding and your electronics
  81.     Are you sure about GFCIs and ungrounded outlets?
  82.         Should the test button work?
  83.     What kind of outlets do I need in a kitchen?
  84.     Where must outlets and switches be in bathrooms?
  85.     General outlet placement rules/line capacities
  86.     What is Romex/NM/NMD?  What is BX?  When should I use each?
  87.     Should I use plastic or metal boxes?
  88.     Junction box positioning?
  89.     Can I install a replacement fixture?
  90.     Noisy fluorescent fixtures, what do I do?
  91.     What does it mean when the lights brighten when a motor starts?
  92.     What is 3 phase power?  Should I use it?  Can I get it in my house?
  93.     Is it better to run motors at 110 or 220?
  94.     What is this nonsense about 3HP on 110V 15A circuits?
  95.     How should I wire my shop?
  96.     Underground wiring
  97.     Doorbell/telephone/cable other service wiring hints
  98.     Aluminum wiring
  99.     I'm buying a house!  What should I do?
  100.     What is this weird stuff?  Old style wiring
  101.     Where do I buy stuff?
  102.     Copper wire characteristics table
  103.  
  104. ------------------------------
  105. Subject: Introduction/Disclaimers
  106.  
  107.     Although we've done a fair bit of wiring, we are not
  108.     electricians, and we cannot be responsible for what you do.  If
  109.     you're at all uncertain about what is correct or safe, *don't
  110.     do it*.  Contact someone qualified -- a licensed electrician,
  111.     or your local electrical inspector.  Electricity is no joke;
  112.     mistakes can result in shocks, fires, or electrocution.
  113.  
  114.     Furthermore, our discussion is based on the U.S. National
  115.     Electrical Code (NEC) and the Canadian Electrical code (CEC).
  116.     To the best of our abilities, we have confirmed every detail
  117.     with the electrical code, but we don't quote sections
  118.     simply to keep this thing readable.  If you think we're wrong,
  119.     we invite you to correct us, but please - quote references!
  120.  
  121.     The NEC and the CEC do not, in and of themselves, have the
  122.     force of law.  Many municipalities adopt it en toto.  Others,
  123.     however, do not.  Check your with your local building
  124.     department (and <provincial> Hydro Inspection Offices in
  125.     Canada) to find out what applies in your area.  Also,
  126.     your local electrical utility may also have special requirements
  127.     for electrical service installation.  Bear in mind, too, that
  128.     we say here applies primarily to ordinary single-family
  129.     residences.  Multi-family dwellings, mobile homes, commercial
  130.     establishments, etc., are sometimes governed by different
  131.     rules.
  132.  
  133.     Also note that, contrary to popular belief in the U.S. (and in
  134.     some parts of Canada), Canada is not a wholly-owned subsidiary
  135.     of the U.S.  Consequently, the NEC does not apply in Canada.
  136.     Lots of things are the same, including voltages, line
  137.     frequencies, and the laws of physics.  But there are a number
  138.     of crucial differences in the regulations.  Where we can, we've
  139.     noted them, flagging the relevant passages with ``NEC'' or
  140.     ``CEC''.
  141.  
  142.     Remember that the CEC and NEC are minimal standards.  It is often
  143.     smart to go beyond their minimal requirements.
  144.  
  145. ------------------------------
  146. Subject: What is the NEC?  Where can I get a copy?
  147.  
  148.     The NEC is a model electrical code devised and published by the
  149.     National Fire Protection Association, an insurance industry group.
  150.     It's revised every three years.  The 1993 version has been released.
  151.     You can buy a copy at a decent bookstore, or by calling them directly
  152.     at 800-344-3555.  The code exists in several versions.  There's the
  153.     full text, which is fairly incomprehensible.  There's an abridged
  154.     edition, which has only the sections likely to apply to most houses.
  155.     And there's the NEC Handbook, which contains the ``authorized
  156.     commentary'' on the code, as well as the full text.  That's the
  157.     recommended version.  Unfortunately, there's no handbook for
  158.     the abridged edition.  And the full handbook is expensive --
  159.     US$65 plus shipping and handling.
  160.  
  161. ------------------------------
  162. Subject: What is the CEC?  Where can I get a copy?
  163.  
  164.     The Canadian Standards Association is an organization made up
  165.     of various government agencies, power utilities, insurance
  166.     companies, electrical manufacturers and other organizations.
  167.     The CSA publishes CSA Standard C22.1 which is updated every two
  168.     or three years.  Each province adopts, with some amendments,
  169.     this standard and publishes a province-specific code book.
  170.     Since each province publishes its own slightly modified
  171.     standard, it would be somewhat confusing to obtain the CSA
  172.     standard itself.  In this FAQ, "CEC" really means the
  173.     appropriate provincial standard.  In particular, this FAQ is
  174.     derived from the Ontario Hydro Electrical Safety Code, 20th
  175.     edition (1990).  Which is in turn based on CSA C22.1-1990 (16th
  176.     edition).  While differences exist between the provinces, an
  177.     attempt has been made to avoid specific-to-Ontario detail.
  178.  
  179.     The appropriate provincial code can be obtained from electrical
  180.     inspection offices of your provincial power authority.  In
  181.     Ontario, it's Ontario Hydro.  The Ontario Hydro book isn't
  182.     overly fat.  It's about C$25, and includes mailed updates.  I
  183.     hear that these standards are somewhat easier to read than the
  184.     equivalent NEC publications.
  185.  
  186.     Don't bother asking in Quebec - DIY wiring is banned throughout
  187.     the province.
  188.  
  189. ------------------------------
  190. Subject: Can I do my own wiring?  Extra pointers?
  191.  
  192.     In most places, homeowners are allowed to do their own wiring.
  193.     In some, they're not.  Check with your local electrical
  194.     inspector.  Most places won't permit you to do wiring on other's
  195.     homes for money without a license.  Nor are you permitted to do
  196.     wiring in "commercial" buildings.  Multiple dwellings (eg: duplexes)
  197.     are usually considered "semi-commercial" or "commercial".  However,
  198.     many jurisdictions will permit you to work on semi-commercial
  199.     wiring if you're supervised by a licensed electrician - if you can
  200.     find one willing to supervise.
  201.  
  202.     If you do your own wiring, an important point:
  203.  
  204.     Do it NEAT and WELL!  What you really want to aim for is a better
  205.     job than an electrician will do.  After all, it's your own home,
  206.     and it's you or your family that might get killed if you make
  207.     a mistake.  An electrician has time pressures, has the skills
  208.     and knows the tricks of the trade to do a fast, safe job.
  209.     In this FAQ we've consciously given a few recommendations that
  210.     are in excess of code, because we feel that it's reasonable,
  211.     and will impress the inspector.
  212.  
  213.     The inspector will know that you're an amateur.  You have to
  214.     earn his trust.  The best way of doing this is to spend your
  215.     time doing as neat a job as possible.  Don't cut corners.
  216.     Exceed specifications.  Otherwise, the inspector may get extremely
  217.     picky and fault you on the slightest transgressions.
  218.  
  219.     Don't try to hide anything from the inspector.
  220.  
  221.     Use the proper tools.  Ie: don't use a bread knife to strip
  222.     wires, or twist wires with your fingers.  The inspector
  223.     won't like it, and the results won't be that safe.  And it
  224.     takes longer.  And you're more likely to stick a hunk of
  225.     12ga wire through your hand that way.
  226.  
  227.     Don't handle house wire when it's very cold (eg: below -10C
  228.     or 16F).  Thermoplastic house wire, particularly older types
  229.     become very brittle.
  230.  
  231. ------------------------------
  232. Subject: What do I need in the way of tools?
  233.  
  234.     First, there's the obvious -- a hammer, a drill, a few
  235.     screwdrivers, both straight and Phillips-head.  If you're 
  236.     lucky enough to live in Canada (or find a source of CSA-approved
  237.     devices) you need Robertson ("square recess") screwdrivers
  238.     (#1 and #2) instead of phillips.
  239.  
  240.     For drilling a few holes, a 3/4" or 1" spade bit and 1/4" or
  241.     3/8" electric drill will do.  If you're doing a lot, or
  242.     are working with elderly lumber, we recommend a 1/2" drill
  243.     (right-angle drills are wonderful.  Can be rented) and
  244.     3/4" or 1" screw-point auger drill bits.  These bits pull
  245.     you through, so they're much faster and less fatiguing, even
  246.     in 90 year old hardwood timbers.
  247.  
  248.     Screw-driver bits are useful for drills, expecially if you
  249.     install your electrical boxes using screws (drywall screws
  250.     work well).
  251.     
  252.     For stripping wire, use a real wire stripper, not a knife or
  253.     ordinary wire cutters.  Don't buy the $3 K-mart "combo stripper,
  254.     crimper and bottle opener" types.  You should expect to pay
  255.     $15 to $20 for a good "plier-type" pair.  It will have sized
  256.     stripping holes, and won't nick or grab the wire - it should
  257.     be easy to strip wire with it.  One model has a small hole in the
  258.     blade for forming exact wire loops for screw terminals.  There
  259.     are fancier types (autostrip/cut), but they generally aren't
  260.     necessary, and pros usually don't use them.
  261.  
  262.     A pair of diagonal side cutter pliers are useful for clipping ends
  263.     in constricted places.  Don't use these for stripping wire.
  264.  
  265.     You will need linesman pliers for twisting wires for wire nuts.
  266.  
  267.     You should have a pair of needle-nose pliers for fiddling
  268.     inside boxes and closing loops, but it's better to form wire
  269.     loops with a "loop former hole" on your wire stripper - more
  270.     accurate.
  271.  
  272.     If you're using non-metallic cable, get a cable stripper for
  273.     removing the sheath.  Or, do what some pros do, they nick the
  274.     end of the sheath, grab the ground wire with a pair of pliers,
  275.     and simply rip the sheath back using the ground wire as a
  276.     "zipper", and cut the sheath off.  You shouldn't try to strip
  277.     the sheath with a knife point, because it's too easy to
  278.     slash the insulation on the conductors.  Apparently Stanley
  279.     utility knives fitted with linoleum cutters (hooked blades)
  280.     can be used to strip sheath, but there is still the possibility
  281.     that you'll gouge the conductors.
  282.  
  283.     For any substantial amount of work with armored cable, it's well
  284.     worth your while to invest in a rotary cable splitter (~US$ 18).
  285.     Hack saws are tricky to use without cutting into the wire
  286.     or the insulation.
  287.  
  288.     Three-prong outlet testers are a quick check for properly-wired
  289.     outlets.  About $6.  Multimeters tell you more, but are a lot more
  290.     expensive, and probably not worth it for most people.  A simple
  291.     voltage sensor, which can detect potential through an insulated
  292.     wire not supplying any devices, is extremely helpful; they cost
  293.     about US$ 10 at Radio Shack.
  294.  
  295.     You should have a voltage detector - to check that the wires are
  296.     dead before doing work on them.  Neon-bulb version are cheap ($2-3)
  297.     and work well.  If you get more serious, a "audible alarm" type is
  298.     good for tracing circuits without a helper.  (Though I've been known
  299.     to lock the drill on, and hit breakers until the scream stops ;-)
  300.  
  301.     For running wires through existing walls, you need fish tape.
  302.     Often, two tapes are needed, though sometimes, a bent hanger or
  303.     a length of thin chain will suffice.  Fish tapes can be rented.
  304.  
  305.     Electrical tape.  Lots of it ;-)  Seriously, a good and competent
  306.     wiring job will need very little tape.  The tape is useful for
  307.     wrapping dicy insulation in repair work.  Another use is to wrap 
  308.     around the body of outlets and switches to cover the termination
  309.     screws - I don't do this, but drywall contractors prefer it (to
  310.     prevent explosions when the drywall knife collides with a live outlet
  311.     that has no cover plate).
  312.  
  313. ------------------------------
  314. Subject: What is UL listing?
  315.  
  316.     The UL stands for "Underwriters Laboratory".  It used to be
  317.     an Insurance Industry organization, but now it is independent
  318.     and non-profit.  It tests electrical components and equipment
  319.     for potential hazards.  When something is UL-listed, that means
  320.     that the UL has tested the device, and it meets their requirements
  321.     for safety - ie: fire or shock hazard.  It doesn't necessarily
  322.     mean that the device actually does what it's supposed to, just
  323.     that it probably won't kill you.
  324.  
  325.     The UL does not have power of law in the U.S. -- you are
  326.     permitted to buy and install non-UL-listed devices.  However,
  327.     insurance policies sometimes have clauses in them that will
  328.     limit their liability in case of a claim made in response to
  329.     the failure of a non-UL-listed device.  Furthermore, in
  330.     many situations the NEC will require that a wiring component
  331.     used for a specific purpose is UL-listed for that purpose.
  332.     Indirectly, this means that certain parts of your wiring
  333.     must be UL-listed before an inspector will approve it and/or
  334.     occupancy permits issued.
  335.     
  336. ------------------------------
  337. Subject: What is CSA approval?
  338.  
  339.     Every electrical device or component must be certified by the
  340. |    Canadian Standards Association (or recognized equivalent) before
  341.     it can be sold in Canada.  Implicit in this is that all wiring
  342.     must be done with CSA-approved materials.  They perform testing
  343.     similar to the UL (a bit more stringent), except that CSA (or
  344.     recognized equivalent) approval is required by law.
  345.  
  346.     Again, like the UL, if a fire was caused by non-CSA-approved
  347.     equipment, your insurance company may not have to pay the
  348.     claim.
  349.  
  350.     Note: strictly speaking, there usually is a legal way around the
  351.     lack of a CSA sticker.  In some cases (eg: Ontario), a local hydro
  352.     inspection prior to purchase, or prior to use, is acceptable.
  353.     The hydro inspector will affix a "hydro sticker" to the unit, which
  354.     is as good as CSA approval.  But it costs money - last I knew,
  355.     $75 per unit inspected.
  356.  
  357.     ULC (Underwriters Laboratory of Canada) is an independent organization
  358.     that, amongst other things, undertakes the quarterly inspection of
  359.     manufacturer's to ensure continued compliance of UL Listed/Recognized
  360.     products to Agency reports and safety standards. This work is done under
  361.     contract to UL Inc (Follow-up Services Division). They are not
  362.     a branch or subsidiary of UL.
  363.  
  364. ------------------------------
  365. |Subject: What impact does NAFTA have on wiring standards and approvals?
  366. |
  367. |    The North America Free Trade Agreement came into effect on January 1st,
  368. |    1994.  NAFTA attempts to bring down trade barriers between Mexico,
  369. |    Canada and the USA.  One of the "barriers" has been that of approval
  370. |    of material.  As of January first, CSA approval of a device is legally
  371. |    considered equivalent to UL approval in the USA.  Conversely, UL is
  372. |    now accepted as equivalent to CSA approval in Canada.  Theoretically,
  373. |    this means that devices marked only with UL approval are acceptable
  374. |    in the CEC, and conversely CSA approval by itself of a device is accepted
  375. |    by the NEC.  This allows much freer trade in electrical materials between
  376. |    the two countries.
  377. |
  378. |    This doesn't affect the electrical codes themselves, so the differences
  379. |    in practice between the NEC and CEC will remain.  It is also my
  380. |    understanding that bilateral acceptance of "approval" will only apply
  381. |    when the standards applied are reasonably the same.  As an example,
  382. |    a cable approved by the NEC for a given purpose may not be acceptable
  383. |    by the CEC for the same purpose if the standards requirements are
  384. |    different.  Eg: "NMD" ("non-metallic, damp") cable is usually required
  385. |    for residences in Canada.  "NM" cable ("non-metallic, not damp locations)
  386. |    which is used in the same situations in the US, would probably not be
  387. |    acceptable in Canada.  Also, municipalities can add additional requirements
  388. |    on top of the CEC, as they can in the US over the NEC.
  389. |
  390. |    Thus, Canadians will probably start seeing UL-only approved materials
  391. |    in stores, and Americans the same regarding CSA-only.  But some
  392. |    differences will remain.  When in doubt on major items, consult an
  393. |    inspector.  At least in Canada, the fact that the material is available
  394. |    in a store usually means that it's okay to install.
  395.  
  396. ------------------------------
  397. Subject: Are there any cheaper, easier to read books on wiring?
  398.  
  399.     USA: The following three books were suggested by our readers
  400.  
  401.         Residential Wiring
  402.         by Jeff Markell,
  403.         Craftsman Books,
  404.         Carlsbad CA for $18.25. ISBN 0-934041-19-9.
  405.  
  406.         Practical Electrical Wiring
  407.         Residential, Farm and Industrial,  Based on the National
  408.         Electrical Code    ANSI/NFPA 70
  409.         Herbert P. Richter and W. Creighton Schwan
  410.         McGraw-Hill Book Co.
  411.  
  412.         Wiring Simplified
  413.         H. P. Richter and W. C. Schwan
  414.         Park Publishing Co.
  415.     
  416.     Try to make sure that the book is based on the latest NEC
  417.     revision.  Which is currently 1993.
  418.  
  419.     Canada: P.S. Knight authors and publishes a book called
  420.     "Electrical Code Simplified".  There appears to be a version
  421.     published specific to each province, and is very tied into the
  422.     appropriate provincial code.  It focuses on residential wiring,
  423.     and is indispensible for Canadian DIY'ers.  It is better to get
  424.     this book than the CEC unless you do a lot of wiring (or answer
  425.     questions on the net ;-).
  426.  
  427.     It is updated each time the provincial codes are.  This book is
  428.     available at all DIY and hardware stores for less than C$10.
  429.  
  430. ------------------------------
  431. Subject: Inspections how and what?  Why should I get my wiring inspected?
  432.  
  433.     Most jurisdictions require that you obtain a permit and
  434.     inspections of any wiring that is done.  Amongst other more
  435.     mundane bureaucratic reasons (like insurance companies not
  436.     liking to have to pay claims), a permit and inspections
  437.     provides some assurance that you, your family, your neighbors
  438.     or subsequent owners of your home don't get killed or lose
  439.     their homes one night due to a sloppy wiring job.
  440.  
  441.     Most jurisdictions have the power to order you to vacate your
  442.     home, or order you to tear out any wiring done without a
  443.     permit.  California, for instance, is particularly nasty about
  444.     this.
  445.  
  446.     If fire starts in your home, and un-inspected wiring is at
  447.     fault, insurance companies will often refuse to pay the damage
  448.     claims.
  449.  
  450.     In general, the process goes like this:
  451.         - you apply to your local inspections office or building
  452.           department for a permit.  You should have a sketch or
  453.           detailed drawing of what you plan on doing.  This is
  454.           a good time to ask questions on any things you're not
  455.           sure of.  If you're doing major work, they may impose
  456.           special conditions on you, require loading
  457.           calculations and ask other questions.  At this point
  458.           they will tell you which inspections you will need.
  459.         - If you're installing a main panel, you will need to
  460.           have the panel and service connections inspected
  461.           before your power utility will provide a connection.
  462.           This is sometimes done by the local power authority
  463.           rather than the usual inspectors.
  464.         - After installing the boxes and wiring, but before
  465.           the insulation/walls go up, you will need a
  466.           "rough-in" inspection.
  467.         - After the walls are up, and the wiring is complete,
  468.           you will need a "final inspection".
  469.  
  470. ------------------------------
  471. Subject: My house doesn't meet some of these rules and regulations.
  472.     Do I have to upgrade?
  473.  
  474.     In general, there is no requirement to upgrade older dwellings,
  475.     though there are some exceptions (ie: smoke detectors in some
  476.     cases).  However, any new work must be done according to the
  477.     latest electrical code.  Also, if you do ``major'' work, you
  478.     may be required to upgrade certain existing portions or all
  479.     of your system.  Check with your local electrical inspector.
  480.  
  481. ------------------------------
  482. Subject: A word on voltages: 110/115/117/120/125/220/240
  483.  
  484.     One thing where things might get a bit confusing is the
  485.     different numbers people bandy about for the voltage of
  486.     a circuit.  One person might talk about 110V, another 117V
  487.     or another 120V.  These are all, in fact, exactly the same
  488.     thing...  In North America the utility companies are required
  489.     to supply a split-phase 240 volt (+-5%) feed to your house.
  490.     This works out as two 120V +- 5% legs.  Additionally, since there
  491.     are resistive voltage drops in the house wiring, it's not
  492.     unreasonable to find 120V has dropped to 110V or 240V has dropped
  493.     to 220V by the time the power reaches a wall outlet.  Especially
  494.     at the end of an extension cord or long circuit run.  For a number
  495.     of reasons, some historical, some simple personal orneryness,
  496.     different people choose call them by slightly different numbers.
  497.     This FAQ has chosen to be consistent with calling them "110V" and
  498.     "220V", except when actually saying what the measured voltage will
  499.     be.  Confusing?  A bit.  Just ignore it.
  500.  
  501.     One thing that might make this a little more understandable
  502.     is that the nameplates on equipment ofen show the lower (ie: 110V
  503.     instead of 120V) value.  What this implies is that the device
  504.     is designed to operate properly when the voltage drops that
  505.     low.
  506.  
  507.     208V is *not* the same as 240V.  208V is the voltage between
  508.     phases of a 3-phase "Y" circuit that is 120V from neutral to any
  509.     hot.   480V is the voltage between phases of a 3-phase "Y"
  510.     circuit that's 277V from hot to neutral.
  511.  
  512.     In keeping with 110V versus 120V strangeness, motors intended
  513.     to run on 480V three phase are often labelled as 440V...
  514.  
  515. ------------------------------
  516. Subject: What does an electrical service look like?
  517.  
  518.     There are logically four wires involved with supplying the
  519.     main panel with power.  Three of them will come from the utility
  520.     pole, and a fourth (bare) wire comes from elsewhere.
  521.  
  522.      The bare wire is connected to one or more long metal bars pounded
  523.      into the ground, or to a wire buried in the foundation, or sometimes
  524.      to the water supply pipe (has to be metal, continuous to where
  525.     the main water pipe entering the house.  Watch out for galvanic
  526.     action conductivity "breaks" (often between copper and iron pipe).
  527.     This is the "grounding conductor".  It is there to make sure that
  528.     the third prong on your outlets is connected to ground.  This wire
  529.     normally carries no current.
  530.  
  531.     One of the other wires will be white (or black with white or
  532.     yellow stripes, or sometimes simply black).  It is the neutral wire.
  533.     It is connected to the "centre tap" (CEC; "center tap" in the
  534.     NEC ;-) of the distribution transformer supplying the power.  It
  535.     is connected to the grounding conductor in only one place (often
  536.     inside the panel).  The neutral and ground should not be connected
  537.     anywhere else.  Otherwise, weird and/or dangerous things may happen.
  538.  
  539.     Furthermore, there should only be one grounding system in
  540.     a home.  Some codes require more than one grounding electrode.
  541.     These will be connected together, or connected to the neutral
  542.     at a common point - still one grounding system.  Adding additional
  543.     grounding electrodes connected to other portions of the house
  544.     wiring is unsafe and contrary to code.
  545.  
  546.     If you add a subpanel, the ground and neutral are usually
  547.     brought as separate conductors from the main panel, and are
  548.     not connected together in the subpanel (ie: still only one
  549.     neutral-ground connection).  However, in some situations 
  550.     (certain categories of separate buildings) you actually do
  551.     have to provide a second grounding electrode - consult your
  552.     inspector.
  553.  
  554.     The other two wires will usually be black, and are the "hot"
  555.     wires.  They are attached to the distribution transformer as
  556.     well.
  557.  
  558.     The two black wires are 180 degrees out of phase with each
  559.     other.  This means if you connect something to both hot wires,
  560.     the voltage will be 220 volts.  If you connect something to the
  561.     white and either of the two blacks you will get 110V.
  562.  
  563.     Some panels seem to only have three wires coming into them.
  564.     This is either because the neutral and ground are connected
  565.     together at a different point (eg: the meter or pole) and one
  566.     wire is doing dual-duty as both neutral and ground, or in some
  567.     rare occasions, the service has only one hot wire (110V only
  568.     service).
  569.  
  570. ------------------------------
  571. Subject: What is a circuit?
  572.  
  573.     Inside the panel, connections are made to the incoming wires.
  574.     These connections are then used to supply power to selected
  575.     portions of the home.  There are three different combinations:
  576.         1) one hot, one neutral, and ground: 110V circuit.
  577.         2) two hots, no neutral, and ground: 220V circuit.
  578.         3) two hots, neutral, and ground: 220V circuit + neutral,
  579.            and/or two 110V circuits with a common neutral.
  580.  
  581.     (1) is used for most circuits supplying receptacles and
  582.     lighting within your house.  (3) is usually used for supplying
  583.     power to major appliances such as stoves, and dryers - they
  584.     often have need for both 220V and 110V, or for bringing several
  585.     circuits from the panel box to a distribution point.  (2) is
  586.     usually for special 220V motor circuits, electric heaters, or
  587.     air conditioners.
  588.  
  589.     [Note: In the US, the NEC frequently permits a circuit similar
  590.     to (2) be used for stoves and dryers - namely, that there
  591.     are two hot wires, and a wire that does dual duty as neutral
  592.     and ground, and is connected to the frame as well as providing
  593.     the neutral for 110V purposes - three prong plugs instead
  594.     of four (*only* for stoves/dryers connected to the main panel.
  595.     When connected to most sub-panels, 4 prong plugs and receptacles
  596.     are required).  In our not-so-humble opinion this is crazy, but
  597.     the NFPA claims that this practice was re-evaluated for the 1992 NEC,
  598.     and found to be safe.  Check your local codes, or inquire as to
  599.     local practice -- there are restrictions on when this is
  600.     permissible.]
  601.  
  602.     (1) is usually wired with three conductor wire: black for hot,
  603.     white for neutral, and bare for grounding.
  604.  
  605.     (2) and (3) have one hot wire coloured red, the other black, a
  606.     bare wire for grounding, and in (3) a white wire for neutral.
  607.  
  608.     You will sometimes see (2) wired with just a black, white and ground
  609.     wire.  Since the white is "hot" in this case, both the NEC and CEC
  610.     requires that the white wire be "permanently marked" at the ends
  611.     to indicate that it is a live wire.  Usually done with paint, nail
  612.     polish or sometimes electrical tape.
  613.  
  614.     Each circuit is attached to the main wires coming into the
  615.     panel through a circuit breaker or fuse.
  616.  
  617.     There are, in a few locales, circuits that look like (1), (2)
  618.     or (3) except that they have two bare ground wires.  Some places
  619.     require this for hot tubs and the like (one ground is "frame ground",
  620.     the other attaches to the motor).  This may or may not be an
  621.     alternative to GFCI protection.
  622.  
  623. ------------------------------
  624. Subject: "grounding" versus "grounded" versus "neutral".
  625.  
  626.     According to the terminology in the CEC and NEC, the
  627.     "grounding" conductor is for the safety ground, i.e., the green
  628.     or bare or green with a yellow stripe wire.  The word "neutral"
  629.     is reserved for the white when you have a circuit with more than 
  630.     one "hot" wire.  Since the white wire is connected to neutral and
  631.     the grounding conductor inside the panel, the proper term is
  632.     "grounded conductor".  However, the potential confusion between
  633.     "grounded conductor" and "grounding conductor" can lead to
  634.     potentially lethal mistakes - you should never use the bare wire
  635.     as a "grounded conductor" or white wire as the "grounding conductor",
  636.     even though they are connected together in the panel.
  637.  
  638.     [But not in subpanels - subpanels are fed neutral and ground
  639.     separately from the main panel.  Usually.]
  640.  
  641.     Note: do not tape, colour or substitute other colour wires for the
  642.     safety grounding conductor.
  643.  
  644.     In the trade, and in common usage, the word "neutral" is used
  645.     for "grounded conductor".  This FAQ uses "neutral" simply to
  646.     avoid potential confusion.  We recommend that you use "neutral"
  647.     too.  Thus the white wire is always (except in some light
  648.     switch applications) neutral.  Not ground.
  649.  
  650. ------------------------------
  651. Subject: What does a fuse or breaker do?  What are the differences?
  652.  
  653.     Fuses and circuit breakers are designed to interrupt the power
  654.     to a circuit when the current flow exceeds safe levels.  For
  655.     example, if your toaster shorts out, a fuse or breaker should
  656.     "trip", protecting the wiring in the walls from melting.  As
  657.     such, fuses and breakers are primarily intended to protect the
  658.     wiring -- UL or CSA approval supposedly indicates that the
  659.     equipment itself won't cause a fire.
  660.  
  661.     Fuses contain a narrow strip of metal which is designed to melt
  662.     (safely) when the current exceeds the rated value, thereby
  663.     interrupting the power to the circuit.  Fuses trip relatively
  664.     fast.  Which can sometimes be a problem with motors which have
  665.     large startup current surges.  For motor circuits, you can use
  666.     a "time-delay" fuse (one brand is "fusetron") which will avoid
  667.     tripping on momentary overloads.  A fusetron looks like a
  668.     spring-loaded fuse.  A fuse can only trip once, then it must be
  669.     replaced.
  670.  
  671.     Breakers are fairly complicated mechanical devices.  They
  672.     usually consist of one spring loaded contact which is latched
  673.     into position against another contact.  When the current flow
  674.     through the device exceeds the rated value, a bimetallic strip
  675.     heats up and bends.  By bending it "trips" the latch, and the
  676.     spring pulls the contacts apart.  Circuit breakers behave
  677.     similarly to fusetrons - that is, they tend to take longer to
  678.     trip at moderate overloads than ordinary fuses.  With high
  679.     overloads, they trip quickly.  Breakers can be reset a finite
  680.     number of times - each time they trip, or are thrown
  681.     when the circuit is in use, some arcing takes place, which
  682.     damages the contacts.  Thus, breakers should not be used in
  683.     place of switches unless they are specially listed for the
  684.     purpose.
  685.  
  686.     Neither fuses nor breakers "limit" the current per se.  A dead
  687.     short on a circuit can cause hundreds or sometimes even
  688.     thousands of amperes to flow for a short period of time, which
  689.     can often cause severe damage.
  690.  
  691. ------------------------------
  692. Subject: Breakers?  Can't I use fuses?
  693.  
  694.     Statistics show that fuse panels have a significantly higher
  695.     risk of causing a fire than breaker panels.  This is usually
  696.     due to the fuse being loosely screwed in, or the contacts
  697.     corroding and heating up over time, or the wrong size fuse
  698.     being installed, or the proverbial "replace the fuse with a
  699.     penny" trick.
  700.  
  701.     Since breakers are more permanently installed, and have better
  702.     connection mechanisms, the risk of fire is considerably less.
  703.  
  704.     Fuses are prone to explode under extremely high overload.  When
  705.     a fuse explodes, the metallic vapor cloud becomes a conducting
  706.     path.  Result?  From complete meltdown of the electrical panel,
  707.     melted service wiring, through fires in the electrical
  708.     distribution transformer and having your house burn down.
  709.     [This author has seen it happen.]  Breakers won't do this.
  710.  
  711.     Many jurisdictions, particularly in Canada, no longer permit
  712.     fuse panels in new installations.  The NEC does permit new
  713.     fuse panels in some rare circumstances (requiring the special
  714.     inserts to "key" the fuseholder to specific size fuses)
  715.  
  716.     Some devices, notably certain large air conditioners, require fuse
  717.     protection in addition to the breaker at the panel.  The fuse
  718.     is there to protect the motor windings from overload.  Check the
  719.     labeling on the unit.  This is usually only on large permanently
  720.     installed motors.  The installation instructions will tell you
  721.     if you need one.
  722.  
  723. ------------------------------
  724. Subject: What size wire should I use?
  725.  
  726.     For a 20 amp circuit, use 12 gauge wire.  For a 15 amp circuit,
  727.     you can use 14 gauge wire (in most locales).  For a long run,
  728.     though, you should use the next larger size wire, to avoid
  729.     voltage drops.  12 gauge is only slightly more expensive than
  730.     14 gauge, though it's stiffer and harder to work with.
  731.  
  732.     Here's a quick table for normal situations.  Go up a size for
  733.     more than 100 foot runs, when the cable is in conduit, or
  734.     ganged with other wires in a place where they can't dissipate
  735.     heat easily:
  736.  
  737.         Gauge        Amps
  738.         14        15
  739.         12        20
  740.         10        30
  741.         8        40
  742.         6        65
  743.     
  744.     We don't list bigger sizes because it starts getting very dependent
  745.     on the application and precise wire type.
  746.  
  747. ------------------------------
  748. Subject: Where do these numbers come from?
  749.  
  750.     There are two considerations, voltage drop and heat buildup.
  751.     The smaller the wire is, the higher the resistance is.  When
  752.     the resistance is higher, the wire heats up more, and there is
  753.     more voltage drop in the wiring.  The former is why you need
  754.     higher-temperature insulation and/or bigger wires for use in
  755.     conduit; the latter is why you should use larger wire for long
  756.     runs.
  757.  
  758.     Neither effect is very significant over very short distances.
  759.     There are some very specific exceptions, where use of smaller
  760.     wire is allowed.  The obvious one is the line cord on most
  761.     lamps.  Don't try this unless you're certain that your use fits
  762.     one of those exceptions; you can never go wrong by using larger
  763.     wire.
  764.  
  765. ------------------------------
  766. Subject: What does "14-2" mean?
  767.  
  768.     This is used to describe the size and quantity of conductors
  769.     in a cable.  The first number specifies the gauge.  The second
  770.     the number of current carrying conductors in the wire - but
  771.     remember there's usually an extra ground wire.  "14-2" means
  772.     14 gauge, two insulated current carrying wires, plus bare ground.
  773.  
  774.     -2 wire usually has a black, white and bare ground wire.  Sometimes
  775.     the white is red instead for 220V circuits without neutral.  In
  776.     the latter case, the sheath is usually red too.
  777.  
  778.     -3 wire usually has a black, red, white and bare ground wire.
  779.     Usually carrying 220V with neutral.
  780.  
  781. ------------------------------
  782. Subject: What is a "wirenut"/"marrette"/"marr connector"?  How are they
  783.     used?
  784.  
  785.     A wire nut is a cone shaped threaded plastic thingummy that's used
  786.     to connect wires together.  "Marrette" or "Marr connector"
  787.     are trade names.  You'll usually use a lot of them in DIY wiring.
  788.  
  789.     In essence, you strip the end of the wires about an inch, twist them
  790.     together, then twist the wirenut on.
  791.  
  792.     Though some wirenuts advertise that you don't need to twist the
  793.     wire, do it anyways - it's more mechanically and electrically
  794.     secure.
  795.  
  796.     There are many different sizes of wire nut.  You should check
  797.     that the wire nut you're using is the correct size for the
  798.     quantity and sizes of wire you're connecting together.
  799.  
  800.     Don't just gimble the wires together with a pair of pliers or
  801.     your fingers.  Use a pair of blunt nose ("linesman") pliers,
  802.     and carefully twist the wires tightly and neatly.  Sometimes
  803.     it's a good idea to trim the resulting end to make sure it
  804.     goes in the wirenut properly.
  805.  
  806.     Some people wrap the "open" end of the wirenut with electrical
  807.     tape.  This is probably not a good idea - the inspector may
  808.     tear it off during an inspection.  It's usually done because
  809.     a bit of bare wire is exposed outside the wire nut - instead
  810.     of taping it, the connection should be redone.
  811.  
  812. ------------------------------
  813. Subject: What is a GFI/GFCI?
  814.  
  815.     A GFCI is a ``ground-fault circuit interrupter''.  It measures
  816.     the current current flowing through the hot wire and the
  817.     neutral wire.  If they differ by more than a few milliamps, the
  818.     presumption is that current is leaking to ground via some other
  819.     path.  This may be because of a short circuit to the chassis of
  820.     an appliance, or to the ground lead, or through a person.  Any
  821.     of these situations is hazardous, so the GFCI trips, breaking
  822.     the circuit.
  823.  
  824.     GFCIs do not protect against all kinds of electric shocks.  If,
  825.     for example, you simultaneously touched the hot and neutral
  826.     leads of a circuit, and no part of you was grounded, a GFCI
  827.     wouldn't help.  All of the current that passed from the hot
  828.     lead into you would return via the neutral lead, keeping the
  829.     GFCI happy.
  830.  
  831.     The two pairs of connections on a GFCI outlet are not symmetric.
  832.     One is labeled LOAD; the other, LINE.  The incoming power feed
  833.     *must* be connected to the LINE side, or the outlet will not be
  834.     protected.  The LOAD side can be used to protect all devices
  835.     downstream from it.  Thus, a whole string of outlets can be
  836.     covered by a single GFCI outlet.
  837.  
  838. ------------------------------
  839. Subject: Where should GFCIs be used?
  840.  
  841.     The NEC mandates GFCIs for 110V, 15A or 20A single phase
  842.     outlets, in bathrooms, kitchens within 6' of the sink, wet-bar
  843.     sinks, roof outlets, garages, unfinished basements or crawl spaces,
  844.     outdoors, near a pool, or just about anywhere else where you're likely
  845.     to encounter water or dampness.  There are exceptions for inaccessible
  846.     outlets, those dedicated to appliances ``occupying fixed space'',
  847.     typically refrigerators and freezers, and for sump pumps and
  848.     laundry appliances.
  849.  
  850.     The NEC now requires that if your replace an outlet in a
  851.     location now requiring GFCI, you must install GFCI protection.
  852.     Note in particular - kitchen and bathroom outlets.
  853.  
  854.     When using the "fixed appliance" rule for avoiding GFCI outlets,
  855.     single outlet receptacles must be used for single appliances,
  856.     duplex receptacles may be used for two appliances.
  857.  
  858.     The CEC does not mandate as many GFCIs.  In particular, there
  859.     is no requirement to protect kitchen outlets, or most garage or
  860.     basement outlets.  Basement outlets must be protected if you
  861.     have a dirt floor, garage outlets if they're near the door to
  862.     outside.  Bathrooms and most exterior outlets must have GFCIs,
  863.     as do pools systems and jacuzzi or whirlpool pumps.
  864.  
  865.     There are many rules about GFCIs with pools and so on.  This
  866.     is outside of our expertise, so we're not covering it in
  867.     detail.  See your inspector.
  868.  
  869.     When replacing an outlet, it must now be GFCI-protected if
  870.     such would now be required for a new installation.  That is,
  871.     a kitchen outlet installed per the 1984 code need not have
  872.     been protected, but if that outlet is ever replaced, GFCI
  873.     protection must now be added (under NEC).  This is explicit
  874.     in the 1993 NEC, and inspector-imposed in Canada.
  875.  
  876.     Even if you are not required to have GFCI protection, you may
  877.     want to consider installing it anyway.  Unless you need a GFCI
  878.     breaker (see below), the cost is low.  In the U.S., GFCI
  879.     outlets can cost as little as US$8.  (Costs are a bit higher in
  880.     Canada:  C$12.)  Evaluate your own risk factors.  Does your
  881.     finished basement ever get wet?  Do you have small children?
  882.     Do you use your garage outlets to power outdoor tools?  Does
  883.     water or melted snow ever puddle inside your garage?
  884.  
  885. ------------------------------
  886. Subject: Where shouldn't I use a GFCI?
  887.  
  888.     GFCIs are generally not used on circuits that (a) don't pose a
  889.     safety risk, and (b) are used to power equipment that must run
  890.     unattended for long periods of time.  Refrigerators, freezers,
  891.     and sump pumps are good examples.  The rationale is that GFCIs
  892.     are sometimes prone to nuisance trips.  Some people claim that
  893.     the inductive delay in motor windings can cause a momentary
  894.     current imbalance, tripping the GFCI.  Note, though, that most
  895.     GFCI trips are real; if you're getting a lot of trips for no
  896.     apparent reason, you'd be well-advised to check your wiring
  897.     before deciding that the GFCI is broken or useless.
  898.  
  899. ------------------------------
  900. Subject: What is the difference between a GFCI outlet and a GFCI breaker?
  901.  
  902.     For most situations, you can use either a GFCI outlet as the
  903.     first device on the circuit, or you can install a breaker with
  904.     a built-in GFCI.  The former is generally preferred, since GFCI
  905.     breakers are quite expensive.  For example, an ordinary GE
  906.     breaker costs ~US$5; the GFCI model costs ~US$35.  There is one
  907.     major exception:  if you need to protect a ``multi-wire branch
  908.     circuit'' (two or more circuits sharing a common neutral wire),
  909.     such as a Canadian-style kitchen circuit, you'll need a
  910.     multi-pole GFCI breaker.  Unfortunately, these are expensive;
  911.     the cost can range into the hundreds of dollars, depending on
  912.     what brand of panel box you have.  But if you must protect such
  913.     a circuit (say, for a pool heater), you have no choice.
  914.  
  915.     One more caveat -- GFCI outlets are bulky.  You may want to use
  916.     an oversize box when installing them.  On second thought, use
  917.     large (actually deep) boxes everywhere.  You'll thank yourself
  918.     for it.
  919.  
  920.     Incidentally, if you're installing a GFCI to ensure that one
  921.     specific outlet is protected (such as a bathroom), you don't
  922.     really have to go to all of the trouble to find the first
  923.     outlet in the circuit, you could simply find the first outlet
  924.     in the bathroom, and not GFCI anything upstream of it.  But
  925.     protecting the whole circuit is preferred.
  926.  
  927.     When you install a GFCI, it's a good idea to use the little
  928.     "ground fault protected" stickers that come with it and mark
  929.     the outlets downstream of the GFCI.  You can figure out which
  930.     outlets are "downstream", simply by tripping the GFCI with the
  931.     test button and see which outlets are dead.
  932.  
  933.     Note that the labels are mandatory for GFCI-protected-but-ungrounded
  934.     three prong outlets according to the NEC.
  935.  
  936. ------------------------------
  937. Subject: What's the purpose of the ground prong on an outlet, then?
  938.  
  939.     Apart from their use in electronics, which we won't comment on,
  940.     and for certain fluorescent lights (they won't turn on without
  941.     a good ground connection), they're intended to guard against
  942.     insulation failures within the device.  Generally, the case of
  943.     the appliance is connected to the ground lead.  If there's an
  944.     insulation failure that shorts the hot lead to the case, the
  945.     ground lead conducts the electricity away safely (and possibly
  946.     trips the circuit breaker in the process).  If the case is not
  947.     grounded and such a short occurs, the case is live -- and if
  948.     you touch it while you're grounded, you'll get zapped.  Of
  949.     course, if the circuit is GFCI-protected, it will be a very
  950.     tiny zap -- which is why you can use GFCIs to replace
  951.     ungrounded outlets (both NEC and CEC).
  952.  
  953.     There are some appliances that should *never* be grounded.  In
  954.     particular, that applies to toasters and anything else with
  955.     exposed conductors.  Consider:  if you touch the heating
  956.     electrode in a toaster, and you're not grounded, nothing will
  957.     happen.  If you're slightly grounded, you'll get a small shock;
  958.     the resistance will be too high.  But if the case were
  959.     grounded, and you were holding it, you'd be the perfect path to
  960.     ground...
  961.  
  962. ------------------------------
  963. Subject: Why is one prong wider than the other?  Polarization
  964.  
  965.     Nowadays, many two-prong devices have one prong wider than the
  966.     other.  This is so that the device could rely (not guaranteed!)
  967.     on one specific wire being neutral, and the other hot.
  968.     This is particularly advantageous in light fixtures, where the
  969.     the shell should neutral (safety), or other devices which want to
  970.     have an approximate ground reference (ie: some radios).
  971.  
  972.     Most 2-prong extension cords have wide prongs too.
  973.  
  974.     This requires that you wire your outlets and plugs the right
  975.     way around.  You want the wide prong to be neutral, and the
  976.     narrow one hot.  Most outlets have a darker metal for the
  977.     hot screw, and lighter coloured screw for the neutral.
  978.     If not, you can usually figure out which is which by which
  979.     prong the terminating screw connects to.
  980.  
  981. ------------------------------
  982. Subject: How do I convert two prong receptacles to three prong?
  983.  
  984.     Older homes frequently have two-prong receptacles instead
  985.     of the more modern three.  These receptacles have no safety
  986.     ground, and the cabling usually has no ground wire.  Neither
  987.     the NEC or CEC permits installing new 2 prong receptacles anymore.
  988.  
  989.     There are several different approaches to solving this:
  990.         1) If the wiring is done through conduit or BX, and the
  991.            conduit is continuous back to the panel, you can connect
  992.            the third prong of a new receptacle to the receptacle
  993.            box.  NEC mainly - CEC frowns on this practice.
  994.         2) If there is a copper cold water pipe going nearby, and
  995.            it's continuous to the main house ground point, you can
  996.            run a conductor to it from the third prong.
  997.            NEC: this can only be done if the point of attachment
  998.            is within 5 feet of where the pipe enters the ground.
  999.         3) Run a ground conductor back to the main panel.
  1000.         4) Easiest: install a GFCI receptacle.  The ground lug
  1001.            should not be connected to anything, but the GFCI
  1002.            protection itself will serve instead.  The GFCI
  1003.            will also protect downstream (possibly also two prong
  1004.            outlets).  If you do this to protect downstream outlets,
  1005.            the grounds must not be connected together.  Since it
  1006.            wouldn't be connected to a real ground, a wiring fault
  1007.            could energize the cases of 3 prong devices connected
  1008.            to other outlets.  Be sure, though, that there aren't
  1009.            indirect ground plug connections, such as via the sheath
  1010.            on BX cable.
  1011.  
  1012.     The CEC permits you to replace a two prong receptacle with a three
  1013.     prong if you fill the U ground with a non-conducting goop.
  1014.     Like caulking compound.  This is not permitted in the NEC.
  1015.  
  1016.     The NEC requires that three prong receptacles without ground
  1017.     that are protected by GFCI must be labelled as such.
  1018.  
  1019.     See the next section about computers on GFCI-protected groundless
  1020.     outlets.
  1021.  
  1022. ------------------------------
  1023. Subject: Surges, spikes, zaps, grounding and your electronics (NEW)
  1024.  
  1025.     Theoretically, the power coming into your house is a perfect
  1026.     AC sine wave.  It is usually quite close.  But occasionally,
  1027.     it won't be.  Lightning strikes and other events will affect
  1028.     the power.  These usually fall into two general categories: very
  1029.     high voltage spikes (often into 1000s of volts, but usually
  1030.     only a few microseconds in length) or surges (longer duration,
  1031.     but usually much lower voltage).
  1032.  
  1033.     Most of your electrical equipment, motors, transformer-operated
  1034.     electronics, lights, etc., won't even notice these one-shot events.
  1035.     However, certain types of solid-state electronics, particularly
  1036.     computers with switching power supplies and MOS semiconductors,
  1037.     can be damaged by these occurances.  For example, a spike can
  1038.     "punch a hole" through an insulating layer in a MOS device (such
  1039.     as that several hundred dollar 386 CPU), thereby destroying it.
  1040.  
  1041.     The traditional approach to protecting your electronics is to use
  1042.     "surge suppressors" or "line filters".  These are usually devices
  1043.     that you plug in between the outlet and your electronics.
  1044.  
  1045.     Roughly speaking, surge suppressors work by detecting overvoltages,
  1046.     and shorting them out.  Think of them as voltage limiters.  Line
  1047.     filters usually use frequency-dependent circuits (inductors, capacitors
  1048.     etc.) to "tune out" undesirable spikes - preventing them from reaching
  1049.     your electronics.
  1050.  
  1051.     So, you should consider using suppressors or filters on your sensitive
  1052.     equipment.
  1053.  
  1054.     These devices come in a very wide price range.  From a couple
  1055.     of dollars to several hundred.  We believe that you can protect
  1056.     your equipment from the vast majority of power problems by selecting
  1057.     devices in the $20-50 range.
  1058.  
  1059.     A word about grounding: most suppressors and EFI filters require real
  1060.     grounds.  Any that don't are next to useless.
  1061.  
  1062.     For example, most surge suppressors use MOVs (metal oxide varistors)
  1063.     to "clamp" overvoltages.  Yes, you can have a suppressor that only
  1064.     has a MOV between neutral and hot to combat differential-mode voltage
  1065.     excursions, but that isn't enough.  You need common-mode protection
  1066.     too.  Good suppressors should have 3 MOVs, one between each pair of wires.
  1067.     Which means you should have a good solid ground.  Eg: a solidly connected
  1068.     14ga wire back to the panel.  Not rusty BX armour or galvanized pipe
  1069.     with condensation turning the copper connection green.
  1070.  
  1071.     Without a ground, a surge or spike is free to "lift" your entire electronics
  1072.     system well away from ground.  Which is ideal for blowing out interface
  1073.     electronics for printer ports etc.
  1074.  
  1075.     Secondly, static electricity is one of the major enemies of electronics.
  1076.     Having good frame grounds is one way of protecting against static zaps.
  1077.  
  1078.     If you're in the situation of wanting to install computer equipment
  1079.     on two wire groundless circuits take note:
  1080.     
  1081.     Adding a GFCI outlet to the circuit makes the circuit safe for you.
  1082.     But it doesn't make it safe for your equipment - you need a ground to
  1083.     make surge suppressors or line filters effective.
  1084.  
  1085. ------------------------------
  1086. Subject: Are you sure about GFCIs and ungrounded outlets?
  1087.     Should the test button work?
  1088.  
  1089.     The NEC, section 210-7(d), and CEC, section 26-700(9), are quite
  1090.     explicit that GFCIs are a legal substitute for a grounded outlet
  1091.     in an existing installation where there is no ground available in
  1092.     the outlet box.
  1093.  
  1094.     But your local codes may vary.  As for the TEST button -- there's
  1095.     a resistor connecting the LOAD side of the hot wire to the LINE
  1096.     side of the neutral wire when you press the TEST button.  Current
  1097.     through this resistor shows up as an imbalance, and trips the GFCI.
  1098.     This is a simple, passive, and reliable test, and doesn't require
  1099.     a real ground to work.  If your GFCI does not trip when you press
  1100.     the TEST button, it is very probably defective or miswired.  Again:
  1101.     if the test button doesn't work, something's broken, and potentially
  1102.     dangerous.  The problem should be corrected immediately.
  1103.  
  1104.     The instructions that come with some GFCIs specify that the ground
  1105.     wire must be connected.  We do not know why they say this.  The
  1106.     causes may be as mundane as an old instruction sheet, or with the
  1107.     formalities of UL or CSA listing -- perhaps the device was never
  1108.     tested without the ground wire being connected.  On the other hand,
  1109.     UL or CSA approval should only have been granted if the device
  1110.     behaves properly in *all* listed applications, including ungrounded
  1111.     outlet replacement.  (One of us called Leviton; their GFCIs are
  1112.     labeled for installation on grounded circuits only.  The technician
  1113.     was surprised to see that; he agreed that the NEC does not require
  1114.     it, and promised to investigate.)
  1115.  
  1116. -- 
  1117. Chris Lewis: _Una confibula non sat est_
  1118. Phone: Canada 613 832-0541  Ferret list: ferret-request@ferret.ocunix.on.ca
  1119. Latest psroff: FTP://ftp.uunet.ca/distrib/chris_lewis/psroff3.0pl17/*
  1120. Latest hp2pbm: FTP://ftp.uunet.ca/distrib/chris_lewis/hp2pbm/*
  1121.