home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Hacker Chronicles 2 / HACKER2.BIN / 824.WIRING.FAQ < prev    next >
Text File  |  1993-05-22  |  75KB  |  1,594 lines

  1.  
  2.  
  3. Article 16176 of news.answers:
  4. Xref: freenet.carleton.ca misc.consumers.house:41878 rec.woodworking:22951 news.answers:9301 misc.answers:109 rec.answers:1191
  5. Path: freenet.carleton.ca!cunews!nott!torn!utnut!cs.utexas.edu!math.ohio-state.edu!uunet.ca!ecicrl!clewis
  6. From: clewis@ferret.ocunix.on.ca (Chris Lewis)
  7. Newsgroups: misc.consumers.house,rec.woodworking,news.answers,misc.answers,rec.answers
  8. Subject: Electrical Wiring FAQ
  9. Summary: A series of questions and answers about house wiring
  10. Message-ID: <wirefaq_740377294@ecicrl>
  11. Date: 18 Jun 93 04:21:57 GMT
  12. Expires: 2 Jul 93 06:45:34 GMT
  13. Reply-To: wirefaq@ferret.ocunix.on.ca (Wiring FAQ commentary reception)
  14. Followup-To: poster
  15. Organization: Elegant Communications Inc., Ottawa, Canada
  16. Lines: 1574
  17. Approved: news-answers-request@mit.edu
  18. Supersedes: <wirefaq_740354440@ecicrl>
  19.  
  20. Archive-name: electrical-wiring
  21. Last-modified: Sat May 22 09:15:34 EDT 1993
  22.  
  23.         Frequently Asked Questions on Electrical Wiring
  24.  
  25.         Steven Bellovin (smb@research.att.com)
  26.         Chris Lewis (clewis@ferret.ocunix.on.ca)
  27.  
  28.         Comments to (automatic if you reply to this article):
  29.             wirefaq@ferret.ocunix.on.ca
  30.  
  31. This FAQ is formatted as a digest.  Most news readers can
  32. skip from one question to the next by pressing ^G.
  33.  
  34. Answers to many other topics related to houses can be obtained from
  35. the misc.consumers.house archive; send an empty piece of mail to
  36. house-archive@dg-rtp.dg.com for information.
  37.  
  38. Changes to previous issue marked with "|" in left column.  Watch
  39. particularly for "NEW" in the Questions list for new or substantively
  40. changed answers.  "g^|" will get you to the changed sections quickly
  41. in most newsreaders.
  42.  
  43. Note that this is now a registered FAQ - cross-posted to news.answers
  44. and should appear in the FAQ list of lists.
  45.  
  46. Subject: Questions answered in this FAQ
  47.  
  48.     Introduction/Disclaimers
  49.     What is the NEC?  Where can I get a copy?
  50.     What is the CEC?  Where can I get a copy?
  51.     Can I do my own wiring?  Extra pointers?
  52.     What do I need in the way of tools?
  53.     What is UL listing?
  54.     What is CSA approval?
  55.     Are there any cheaper, easier to read books on wiring?
  56.     Inspections how and what?  Why should I get my wiring inspected?
  57.     My house doesn't meet some of these rules and regulations.
  58.     A word on voltages: 110/115/117/120/125/220/240
  59.     What does an electrical service look like?
  60.     What is a circuit?
  61.     "grounding" versus "grounded" versus "neutral".
  62.     What does a fuse or breaker do?  What are the differences?
  63.     Breakers?  Can't I use fuses?
  64.     What size wire should I use?
  65.     Where do these numbers come from?
  66.     What does "14-2" mean?
  67.     What is a "wirenut"/"marrette"/"marr connector".  How are they used?
  68.     What is a GFI/GFCI?
  69.     Where should GFCIs be used?
  70.     Where shouldn't I use a GFCI?
  71.     What is the difference between a GFCI outlet and a GFCI breaker?
  72.     What's the purpose of the ground prong on an outlet, then?
  73.     Why is one prong wider than the other?  Polarization
  74.     What kind of outlets do I need in a kitchen?
  75.     Where must outlets and switches be in bathrooms?
  76. |    What is Romex/NM/NMD?  What is BX?  When should I use each?
  77.     Should I use plastic or metal boxes?
  78.     Junction box positioning?
  79.     Can I install a replacement fixture?
  80.     What does it mean when the lights brighten when a motor starts?
  81.     What is 3 phase power?  Should I use it?  Can I get it in my house?
  82.     Is it better to run motors at 110 or 220?
  83.     What is this nonsense about 3HP on 110V 15A circuits?
  84.     How do I convert two prong receptacles to three prong?
  85.     Are you sure about GFCIs and ungrounded outlets?
  86.         Should the test button work?
  87.     How should I wire my shop?
  88.     Underground wiring
  89.     Doorbell/telephone/cable other service wiring hints
  90.     Aluminum wiring
  91. |    I'm buying a house!  What should I do?
  92.     What is this weird stuff?  Old style wiring
  93.     Where do I buy stuff?
  94.  
  95.  
  96. Subject: Introduction/Disclaimers
  97.  
  98.     Although we've done a fair bit of wiring, we are not
  99.     electricians, and we cannot be responsible for what you do.  If
  100.     you're at all uncertain about what is correct or safe, *don't
  101.     do it*.  Contact someone qualified -- a licensed electrician,
  102.     or your local electrical inspector.  Electricity is no joke;
  103.     mistakes can result in shocks, fires, or electrocution.
  104.  
  105.     Furthermore, our discussion is based on the U.S. National
  106.     Electrical Code (NEC) and the Canadian Electrical code (CEC).
  107.     To the best of our abilities, we have confirmed every detail
  108.     with the electrical code, but we don't quote sections
  109.     simply to keep this thing readable.  If you think we're wrong,
  110.     we invite you to correct us, but please - quote references!
  111.  
  112.     The NEC and the CEC do not, in and of themselves, have the
  113.     force of law.  Many municipalities adopt it en toto.  Others,
  114.     however, do not.  Check your with your local building
  115.     department (and <provincial> Hydro Inspection Offices in
  116.     Canada) to find out what applies in your area.  Also,
  117.     your local electrical utility may also have special requirements
  118.     for electrical service installation.  Bear in mind, too, that
  119.     we say here applies primarily to ordinary single-family
  120.     residences.  Multi-family dwellings, mobile homes, commercial
  121.     establishments, etc., are sometimes governed by different
  122.     rules.
  123.  
  124.     Also note that, contrary to popular belief in the U.S. (and in
  125.     some parts of Canada), Canada is not a wholly-owned subsidiary
  126.     of the U.S.  Consequently, the NEC does not apply in Canada.
  127.     Lots of things are the same, including voltages, line
  128.     frequencies, and the laws of physics.  But there are a number
  129.     of crucial differences in the regulations.  Where we can, we've
  130.     noted them, flagging the relevant passages with ``NEC'' or
  131.     ``CEC''.
  132.  
  133.     Remember that the CEC and NEC are minimal standards.  It is often
  134.     smart to go beyond their minimal requirements.
  135.  
  136. Subject: What is the NEC?  Where can I get a copy?
  137.  
  138.     The NEC is a model electrical code devised and published by the
  139.     National Fire Protection Association, an insurance industry group.
  140.     It's revised every three years.  The 1993 version has been released.
  141.     You can buy a copy at a decent bookstore, or by calling them directly
  142.     at 800-344-3555.  The code exists in several versions.  There's the
  143.     full text, which is fairly incomprehensible.  There's an abridged
  144.     edition, which has only the sections likely to apply to most houses.
  145.     And there's the NEC Handbook, which contains the ``authorized
  146.     commentary'' on the code, as well as the full text.  That's the
  147.     recommended version.  Unfortunately, there's no handbook for
  148.     the abridged edition.  And the full handbook is expensive --
  149.     US$65 plus shipping and handling.
  150.  
  151. Subject: What is the CEC?  Where can I get a copy?
  152.  
  153.     The Canadian Standards Association is an organization made up
  154.     of various government agencies, power utilities, insurance
  155.     companies, electrical manufacturers and other organizations.
  156.     The CSA publishes CSA Standard C22.1 which is updated every two
  157.     or three years.  Each province adopts, with some amendments,
  158.     this standard and publishes a province-specific code book.
  159.     Since each province publishes its own slightly modified
  160.     standard, it would be somewhat confusing to obtain the CSA
  161.     standard itself.  In this FAQ, "CEC" really means the
  162.     appropriate provincial standard.  In particular, this FAQ is
  163.     derived from the Ontario Hydro Electrical Safety Code, 20th
  164.     edition (1990).  Which is in turn based on CSA C22.1-1990 (16th
  165.     edition).  While differences exist between the provinces, an
  166.     attempt has been made to avoid specific-to-Ontario detail.
  167.  
  168.     The appropriate provincial code can be obtained from electrical
  169.     inspection offices of your provincial power authority.  In
  170.     Ontario, it's Ontario Hydro.  The Ontario Hydro book isn't
  171.     overly fat.  It's about C$25, and includes mailed updates.  I
  172.     hear that these standards are somewhat easier to read than the
  173.     equivalent NEC publications.
  174.  
  175.     Don't bother asking in Quebec - DIY wiring is banned throughout
  176.     the province.
  177.  
  178. Subject: Can I do my own wiring?  Extra pointers?
  179.  
  180.     In most places, homeowners are allowed to do their own wiring.
  181.     In some, they're not.  Check with your local electrical
  182.     inspector.  Most places won't permit you to do wiring on other's
  183.     homes for money without a license.  Nor are you permitted to do
  184.     wiring in "commercial" buildings.  Multiple dwellings (eg: duplexes)
  185.     are usually considered "semi-commercial" or "commercial".  However,
  186.     many jurisdictions will permit you to work on semi-commercial
  187.     wiring if you're supervised by a licensed electrician - if you can
  188.     find one willing to supervise.
  189.  
  190.     If you do your own wiring, an important point:
  191.  
  192.     Do it NEAT and WELL!  What you really want to aim for is a better
  193.     job than an electrician will do.  After all, it's your own home,
  194.     and it's you or your family that might get killed if you make
  195.     a mistake.  An electrician has time pressures, has the skills
  196.     and knows the tricks of the trade to do a fast, safe job.
  197.     In this FAQ we've consciously given a few recommendations that
  198.     are in excess of code, because we feel that it's reasonable,
  199.     and will impress the inspector.
  200.  
  201.     The inspector will know that you're an amateur.  You have to
  202.     earn his trust.  The best way of doing this is to spend your
  203.     time doing as neat a job as possible.  Don't cut corners.
  204.     Exceed specifications.  Otherwise, the inspector may get extremely
  205.     picky and fault you on the slightest transgressions.
  206.  
  207.     Don't try to hide anything from the inspector.
  208.  
  209.     Use the proper tools.  Ie: don't use a bread knife to strip
  210.     wires, or twist wires with your fingers.  The inspector
  211.     won't like it, and the results won't be that safe.  And it
  212.     takes longer.  And you're more likely to stick a hunk of
  213.     12ga wire through your hand that way.
  214.  
  215.     Don't handle house wire when it's very cold (eg: below -10C
  216.     or 16F).  Thermoplastic house wire, particularly older types
  217.     become very brittle.
  218.  
  219. Subject: What do I need in the way of tools?
  220.  
  221.     First, there's the obvious -- a hammer, a drill, a few
  222.     screwdrivers, both straight and Phillips-head.  If you're 
  223.     lucky enough to live in Canada (or find a source of CSA-approved
  224.     devices) you need Robertson ("square recess") screwdrivers
  225.     (#1 and #2) instead of phillips.
  226.  
  227.     For drilling a few holes, a 3/4" or 1" spade bit and 1/4" or
  228.     3/8" electric drill will do.  If you're doing a lot, or
  229.     are working with elderly lumber, we recommend a 1/2" drill
  230.     (right-angle drills are wonderful.  Can be rented) and
  231.     3/4" or 1" screw-point auger drill bits.  These bits pull
  232.     you through, so they're much faster and less fatiguing, even
  233.     in 90 year old hardwood timbers.
  234.  
  235.     Screw-driver bits are useful for drills, expecially if you
  236.     install your electrical boxes using screws (drywall screws
  237.     work well).
  238.     
  239.     For stripping wire, use a real wire stripper, not a knife or
  240.     ordinary wire cutters.  Don't buy the $3 K-mart "combo stripper,
  241.     crimper and bottle opener" types.  You should expect to pay
  242.     $15 to $20 for a good "plier-type" pair.  It will have sized
  243.     stripping holes, and won't nick or grab the wire - it should
  244.     be easy to strip wire with it.  One model has a small hole in the
  245.     blade for forming exact wire loops for screw terminals.  There
  246.     are fancier types (autostrip/cut), but they generally aren't
  247.     necessary, and pros usually don't use them.
  248.  
  249.     A pair of diagonal side cutter pliers are useful for clipping ends
  250.     in constricted places.  Don't use these for stripping wire.
  251.  
  252.     You will need linesman pliers for twisting wires for wire nuts.
  253.  
  254.     You should have a pair of needle-nose pliers for fiddling
  255.     inside boxes and closing loops, but it's better to form wire
  256.     loops with a "loop former hole" on your wire stripper - more
  257.     accurate.
  258.  
  259.     If you're using non-metallic cable, get a cable stripper for
  260.     removing the sheath.  Or, do what some pros do, they nick the
  261.     end of the sheath, grab the ground wire with a pair of pliers,
  262.     and simply rip the sheath back using the ground wire as a
  263.     "zipper", and cut the sheath off.  You shouldn't try to strip
  264.     the sheath with a knife point, because it's too easy to
  265.     slash the insulation on the conductors.  Apparently Stanley
  266.     utility knives fitted with linoleum cutters (hooked blades)
  267.     can be used to strip sheath, but there is still the possibility
  268.     that you'll gouge the conductors.
  269.  
  270.     For any substantial amount of work with armored cable, it's well
  271.     worth your while to invest in a rotary cable splitter (~US$ 18).
  272.     Hack saws are tricky to use without cutting into the wire
  273.     or the insulation.
  274.  
  275.     Three-prong outlet testers are a quick check for properly-wired
  276.     outlets.  About $6.  Multimeters tell you more, but are a lot more
  277.     expensive, and probably not worth it for most people.  A simple
  278.     voltage sensor, which can detect potential through an insulated
  279.     wire not supplying any devices, is extremely helpful; they cost
  280.     about US$ 10 at Radio Shack.
  281.  
  282.     You should have a voltage detector - to check that the wires are
  283.     dead before doing work on them.  Neon-bulb version are cheap ($2-3)
  284.     and work well.  If you get more serious, a "audible alarm" type is
  285.     good for tracing circuits without a helper.  (Though I've been known
  286.     to lock the drill on, and hit breakers until the scream stops ;-)
  287.  
  288.     For running wires through existing walls, you need fish tape.
  289.     Often, two tapes are needed, though sometimes, a bent hanger or
  290.     a length of thin chain will suffice.  Fish tapes can be rented.
  291.  
  292.     Electrical tape.  Lots of it ;-)  Seriously, a good and competent
  293.     wiring job will need very little tape.  The tape is useful for
  294.     wrapping dicy insulation in repair work.  Another use is to wrap 
  295.     around the body of outlets and switches to cover the termination
  296.     screws - I don't do this, but drywall contractors prefer it (to
  297.     prevent explosions when the drywall knife collides with a live outlet
  298.     that has no cover plate).
  299.  
  300. Subject: What is UL listing?
  301.  
  302.     The UL stands for "Underwriters Laboratory".  It used to be
  303.     an Insurance Industry organization, but now it is independent
  304.     and non-profit.  It tests electrical components and equipment
  305.     for potential hazards.  When something is UL-listed, that means
  306.     that the UL has tested the device, and it meets their requirements
  307.     for safety - ie: fire or shock hazard.  It doesn't necessarily
  308.     mean that the device actually does what it's supposed to, just
  309.     that it probably won't kill you.
  310.  
  311.     The UL does not have power of law in the U.S. -- you are
  312.     permitted to buy and install non-UL-listed devices.  However,
  313.     insurance policies sometimes have clauses in them that will
  314.     limit their liability in case of a claim made in response to
  315.     the failure of a non-UL-listed device.  Furthermore, in
  316.     many situations the NEC will require that a wiring component
  317.     used for a specific purpose is UL-listed for that purpose.
  318.     Indirectly, this means that certain parts of your wiring
  319.     must be UL-listed before an inspector will approve it and/or
  320.     occupancy permits issued.
  321.     
  322. Subject: What is CSA approval?
  323.  
  324.     Every electrical device or component must be certified by the
  325.     Canadian Standards Association before it can be sold in
  326.     Canada.  Implicit in this is that all wiring must be done
  327.     with CSA-approved materials.  They perform testing similar to
  328.     the UL (a bit more stringent), except that CSA approval is
  329.     required by law.
  330.  
  331.     Again, like the UL, if a fire was caused by non-CSA-approved
  332.     equipment, your insurance company may not have to pay the
  333.     claim.
  334.  
  335.     In Canada, there is a branch organization of the UL, called ULC
  336.     (UL of Canada).  ULC does not have power of law, and seems to
  337.     be more a liason group between the CSA and insurance
  338.     companies.
  339.  
  340. Subject: Are there any cheaper, easier to read books on wiring?
  341.  
  342.     USA: The following three books were suggested by our readers
  343.  
  344.         Residential Wiring
  345.         by Jeff Markell,
  346.         Craftsman Books,
  347.         Carlsbad CA for $18.25. ISBN 0-934041-19-9.
  348.  
  349.         Practical Electrical Wiring
  350.         Residential, Farm and Industrial,  Based on the National
  351.         Electrical Code    ANSI/NFPA 70
  352.         Herbert P. Richter and W. Creighton Schwan
  353.         McGraw-Hill Book Co.
  354.  
  355.         Wiring Simplified
  356.         H. P. Richter and W. C. Schwan
  357.         Park Publishing Co.
  358.     
  359.     Try to make sure that the book is based on the latest NEC
  360.     revision.  Which is currently 1990.
  361.  
  362.     Canada: P.S. Knight authors and publishes a book called
  363.     "Electrical Code Simplified".  There appears to be a version
  364.     published specific to each province, and is very tied into the
  365.     appropriate provincial code.  It focuses on residential wiring,
  366.     and is indispensible for Canadian DIY'ers.  It is better to get
  367.     this book than the CEC unless you do a lot of wiring (or answer
  368.     questions on the net ;-).
  369.  
  370.     It is updated each time the provincial codes are.  This book is
  371.     available at all DIY and hardware stores for less than C$10.
  372.  
  373. Subject: Inspections how and what?  Why should I get my wiring inspected?
  374.  
  375.     Most jurisdictions require that you obtain a permit and
  376.     inspections of any wiring that is done.  Amongst other more
  377.     mundane bureaucratic reasons (like insurance companies not
  378.     liking to have to pay claims), a permit and inspections
  379.     provides some assurance that you, your family, your neighbors
  380.     or subsequent owners of your home don't get killed or lose
  381.     their homes one night due to a sloppy wiring job.
  382.  
  383.     Most jurisdictions have the power to order you to vacate your
  384.     home, or order you to tear out any wiring done without a
  385.     permit.  California, for instance, is particularly nasty about
  386.     this.
  387.  
  388.     If fire starts in your home, and un-inspected wiring is at
  389.     fault, insurance companies will often refuse to pay the damage
  390.     claims.
  391.  
  392.     In general, the process goes like this:
  393.         - you apply to your local inspections office or building
  394.           department for a permit.  You should have a sketch or
  395.           detailed drawing of what you plan on doing.  This is
  396.           a good time to ask questions on any things you're not
  397.           sure of.  If you're doing major work, they may impose
  398.           special conditions on you, require loading
  399.           calculations and ask other questions.  At this point
  400.           they will tell you which inspections you will need.
  401.         - If you're installing a main panel, you will need to
  402.           have the panel and service connections inspected
  403.           before your power utility will provide a connection.
  404.           This is sometimes done by the local power authority
  405.           rather than the usual inspectors.
  406.         - After installing the boxes and wiring, but before
  407.           the insulation/walls go up, you will need a
  408.           "rough-in" inspection.
  409.         - After the walls are up, and the wiring is complete,
  410.           you will need a "final inspection".
  411.  
  412. Subject: My house doesn't meet some of these rules and regulations.
  413.     Do I have to upgrade?
  414.  
  415.     In general, there is no requirement to upgrade older dwellings,
  416.     though there are some exceptions (ie: smoke detectors in some
  417.     cases).  However, any new work must be done according to the
  418.     latest electrical code.  Also, if you do ``major'' work, you
  419.     may be required to upgrade certain existing portions or all
  420.     of your system.  Check with your local electrical inspector.
  421.  
  422. Subject: A word on voltages: 110/115/117/120/125/220/240
  423.  
  424.     One thing where things might get a bit confusing is the
  425.     different numbers people bandy about for the voltage of
  426.     a circuit.  One person might talk about 110V, another 117V
  427.     or another 120V.  These are all, in fact, exactly the same
  428.     thing...  In North America the utility companies are required
  429.     to supply a split-phase 240 volt (+-5%) feed to your house.
  430.     This works out as two 120V +- 5% legs.  Additionally, since there
  431.     are resistive voltage drops in the house wiring, it's not
  432.     unreasonable to find 120V has dropped to 110V or 240V has dropped
  433.     to 220V by the time the power reaches a wall outlet.  Especially
  434.     at the end of an extension cord or long circuit run.  For a number
  435.     of reasons, some historical, some simple personal orneryness,
  436.     different people choose call them by slightly different numbers.
  437.     This FAQ has chosen to be consistent with calling them "110V" and
  438.     "220V", except when actually saying what the measured voltage will
  439.     be.  Confusing?  A bit.  Just ignore it.
  440.  
  441.     One thing that might make this a little more understandable
  442.     is that the nameplates on equipment ofen show the lower (ie: 110V
  443.     instead of 120V) value.  What this implies is that the device
  444.     is designed to operate properly when the voltage drops that
  445.     low.
  446.  
  447.     208V is *not* the same as 240V.  208V is the voltage between
  448.     phases of a 3-phase "Y" circuit that is 120V from neutral to any
  449.     hot.   480V is the voltage between phases of a 3-phase "Y"
  450.     circuit that's 277V from hot to neutral.
  451.  
  452.     In keeping with 110V versus 120V strangeness, motors intended
  453.     to run on 480V three phase are often labelled as 440V...
  454.  
  455. Subject: What does an electrical service look like?
  456.  
  457.     There are logically four wires involved with supplying the
  458.     main panel with power.  Three of them will come from the utility
  459.     pole, and a fourth (bare) wire comes from elsewhere.
  460.  
  461.      The bare wire is connected to one or more long metal bars pounded
  462.      into the ground, or to a wire buried in the foundation, or sometimes
  463.      to the water supply pipe (has to be metal, continuous to where
  464.     the main water pipe entering the house.  Watch out for galvanic
  465.     action conductivity "breaks" (often between copper and iron pipe).
  466.     This is the "grounding conductor".  It is there to make sure that
  467.     the third prong on your outlets is connected to ground.  This wire
  468.     normally carries no current.
  469.  
  470.     One of the other wires will be white (or black with white or
  471.     yellow stripes, or sometimes simply black).  It is the neutral wire.
  472.     It is connected to the "centre tap" (CEC; "center tap" in the
  473.     NEC ;-) of the distribution transformer supplying the power.  It
  474.     is connected to the grounding conductor in only one place (often
  475.     inside the panel).  The neutral and ground should not be connected
  476.     anywhere else.  Otherwise, weird and/or dangerous things may happen.
  477.  
  478.     Furthermore, there should only be one grounding system in
  479.     a home.  Some codes require more than one grounding electrode.
  480.     These will be connected together, or connected to the neutral
  481.     at a common point - still one grounding system.  Adding additional
  482.     grounding electrodes connected to other portions of the house
  483.     wiring is unsafe and contrary to code.
  484.  
  485.     If you add a subpanel, the ground and neutral are usually
  486.     brought as separate conductors from the main panel, and are
  487.     not connected together in the subpanel (ie: still only one
  488.     neutral-ground connection).  However, in some situations 
  489.     (certain categories of separate buildings) you actually do
  490.     have to provide a second grounding electrode - consult your
  491.     inspector.
  492.  
  493.     The other two wires will usually be black, and are the "hot"
  494.     wires.  They are attached to the distribution transformer as
  495.     well.
  496.  
  497.     The two black wires are 180 degrees out of phase with each
  498.     other.  This means if you connect something to both hot wires,
  499.     the voltage will be 220 volts.  If you connect something to the
  500.     white and either of the two blacks you will get 110V.
  501.  
  502.     Some panels seem to only have three wires coming into them.
  503.     This is either because the neutral and ground are connected
  504.     together at a different point (eg: the meter or pole) and one
  505.     wire is doing dual-duty as both neutral and ground, or in some
  506.     rare occasions, the service has only one hot wire (110V only
  507.     service).
  508.  
  509. Subject: What is a circuit?
  510.  
  511.     Inside the panel, connections are made to the incoming wires.
  512.     These connections are then used to supply power to selected
  513.     portions of the home.  There are three different combinations:
  514.         1) one hot, one neutral, and ground: 110V circuit.
  515.         2) two hots, no neutral, and ground: 220V circuit.
  516.         3) two hots, neutral, and ground: 220V circuit + neutral,
  517.            and/or two 110V circuits with a common neutral.
  518.  
  519.     (1) is used for most circuits supplying receptacles and
  520.     lighting within your house.  (3) is usually used for supplying
  521.     power to major appliances such as stoves, and dryers - they
  522.     often have need for both 220V and 110V, or for bringing several
  523.     circuits from the panel box to a distribution point.  (2) is
  524.     usually for special 220V motor circuits, electric heaters, or
  525.     air conditioners.
  526.  
  527.     [Note: In the US, the NEC frequently permits a circuit similar
  528.     to (2) be used for stoves and dryers - namely, that there
  529.     are two hot wires, and a wire that does dual duty as neutral
  530.     and ground, and is connected to the frame as well as providing
  531.     the neutral for 110V purposes - three prong plugs instead
  532.     of four (*only* for stoves/dryers connected to the main panel.
  533.     When connected to most sub-panels, 4 prong plugs and receptacles
  534.     are required).  In our not-so-humble opinion this is crazy, but
  535.     the NFPA claims that this practice was re-evaluated for the 1992 NEC,
  536.     and found to be safe.  Check your local codes, or inquire as to
  537.     local practice -- there are restrictions on when this is
  538.     permissible.]
  539.  
  540.     (1) is usually wired with three conductor wire: black for hot,
  541.     white for neutral, and bare for grounding.
  542.  
  543.     (2) and (3) have one hot wire coloured red, the other black, a
  544.     bare wire for grounding, and in (3) a white wire for neutral.
  545.  
  546.     You will sometimes see (2) wired with just a black, white and ground
  547.     wire.  Since the white is "hot" in this case, both the NEC and CEC
  548.     requires that the white wire be "permanently marked" at the ends
  549.     to indicate that it is a live wire.  Usually done with paint, nail
  550.     polish or sometimes electrical tape.
  551.  
  552.     Each circuit is attached to the main wires coming into the
  553.     panel through a circuit breaker or fuse.
  554.  
  555.     There are, in a few locales, circuits that look like (1), (2)
  556.     or (3) except that they have two bare ground wires.  Some places
  557.     require this for hot tubs and the like (one ground is "frame ground",
  558.     the other attaches to the motor).  This may or may not be an
  559.     alternative to GFCI protection.
  560.  
  561. Subject: "grounding" versus "grounded" versus "neutral".
  562.  
  563.     According to the terminology in the CEC and NEC, the
  564.     "grounding" conductor is for the safety ground, i.e., the green
  565.     or bare wire.  The word "neutral" is reserved for the white when
  566.     you have a circuit with more than one "hot" wire.  Since the white
  567.     wire is connected to neutral and the grounding conductor inside the
  568.     panel, the proper term is "grounded conductor".  However, the
  569.     potential confusion between "grounded conductor" and "grounding
  570.     conductor" can lead to potentially lethal mistakes - you should
  571.     never use the bare wire as a "grounded conductor" or white wire
  572.     as the "grounding conductor", even though they are connected
  573.     together in the panel.
  574.  
  575.     [But not in subpanels - subpanels are fed neutral and ground
  576.     separately from the main panel.  Usually.]
  577.  
  578.     In the trade, and in common usage, the word "neutral" is used
  579.     for "grounded conductor".  This FAQ uses "neutral" simply to
  580.     avoid potential confusion.  We recommend that you use "neutral"
  581.     too.  Thus the white wire is always (except in some light
  582.     switch applications) neutral.  Not ground.
  583.  
  584. Subject: What does a fuse or breaker do?  What are the differences?
  585.  
  586.     Fuses and circuit breakers are designed to interrupt the power
  587.     to a circuit when the current flow exceeds safe levels.  For
  588.     example, if your toaster shorts out, a fuse or breaker should
  589.     "trip", protecting the wiring in the walls from melting.  As
  590.     such, fuses and breakers are primarily intended to protect the
  591.     wiring -- UL or CSA approval supposedly indicates that the
  592.     equipment itself won't cause a fire.
  593.  
  594.     Fuses contain a narrow strip of metal which is designed to melt
  595.     (safely) when the current exceeds the rated value, thereby
  596.     interrupting the power to the circuit.  Fuses trip relatively
  597.     fast.  Which can sometimes be a problem with motors which have
  598.     large startup current surges.  For motor circuits, you can use
  599.     a "time-delay" fuse (one brand is "fusetron") which will avoid
  600.     tripping on momentary overloads.  A fusetron looks like a
  601.     spring-loaded fuse.  A fuse can only trip once, then it must be
  602.     replaced.
  603.  
  604.     Breakers are fairly complicated mechanical devices.  They
  605.     usually consist of one spring loaded contact which is latched
  606.     into position against another contact.  When the current flow
  607.     through the device exceeds the rated value, a bimetallic strip
  608.     heats up and bends.  By bending it "trips" the latch, and the
  609.     spring pulls the contacts apart.  Circuit breakers behave
  610.     similarly to fusetrons - that is, they tend to take longer to
  611.     trip at moderate overloads than ordinary fuses.  With high
  612.     overloads, they trip quickly.  Breakers can be reset a finite
  613.     number of times - each time they trip, or are thrown
  614.     when the circuit is in use, some arcing takes place, which
  615.     damages the contacts.  Thus, breakers should not be used in
  616.     place of switches unless they are specially listed for the
  617.     purpose.
  618.  
  619.     Neither fuses nor breakers "limit" the current per se.  A dead
  620.     short on a circuit can cause hundreds or sometimes even
  621.     thousands of amperes to flow for a short period of time, which
  622.     can often cause severe damage.
  623.  
  624. Subject: Breakers?  Can't I use fuses?
  625.  
  626.     Statistics show that fuse panels have a significantly higher
  627.     risk of causing a fire than breaker panels.  This is usually
  628.     due to the fuse being loosely screwed in, or the contacts
  629.     corroding and heating up over time, or the wrong size fuse
  630.     being installed, or the proverbial "replace the fuse with a
  631.     penny" trick.
  632.  
  633.     Since breakers are more permanently installed, and have better
  634.     connection mechanisms, the risk of fire is considerably less.
  635.  
  636.     Fuses are prone to explode under extremely high overload.  When
  637.     a fuse explodes, the metallic vapor cloud becomes a conducting
  638.     path.  Result?  From complete meltdown of the electrical panel,
  639.     melted service wiring, through fires in the electrical
  640.     distribution transformer and having your house burn down.
  641. |    [This author has seen it happen.]  Breakers won't do this.
  642.  
  643.     Many jurisdictions, particularly in Canada, no longer permit
  644.     fuse panels in new installations.  The NEC does permit new
  645.     fuse panels in some rare circumstances (requiring the special
  646.     inserts to "key" the fuseholder to specific size fuses)
  647.  
  648.     Some devices, notably certain large air conditioners, require fuse
  649.     protection in addition to the breaker at the panel.  The fuse
  650.     is there to protect the motor windings from overload.  Check the
  651.     labeling on the unit.  This is usually only on large permanently
  652.     installed motors.  The installation instructions will tell you
  653.     if you need one.
  654.  
  655. Subject: What size wire should I use?
  656.  
  657.     For a 20 amp circuit, use 12 gauge wire.  For a 15 amp circuit,
  658.     you can use 14 gauge wire (in most locales).  For a long run,
  659.     though, you should use the next larger size wire, to avoid
  660.     voltage drops.  12 gauge is only slightly more expensive than
  661.     14 gauge, though it's stiffer and harder to work with.
  662.  
  663.     Here's a quick table for normal situations.  Go up a size for
  664.     more than 100 foot runs, when the cable is in conduit, or
  665.     ganged with other wires in a place where they can't dissipate
  666.     heat easily:
  667.  
  668.         Gauge        Amps
  669.         14        15
  670.         12        20
  671.         10        30
  672.         8        40
  673.         6        65
  674.     
  675.     We don't list bigger sizes because it starts getting very dependent
  676.     on the application and precise wire type.
  677.  
  678. Subject: Where do these numbers come from?
  679.  
  680.     There are two considerations, voltage drop and heat buildup.
  681.     The smaller the wire is, the higher the resistance is.  When
  682.     the resistance is higher, the wire heats up more, and there is
  683.     more voltage drop in the wiring.  The former is why you need
  684.     higher-temperature insulation and/or bigger wires for use in
  685.     conduit; the latter is why you should use larger wire for long
  686.     runs.
  687.  
  688.     Neither effect is very significant over very short distances.
  689.     There are some very specific exceptions, where use of smaller
  690.     wire is allowed.  The obvious one is the line cord on most
  691.     lamps.  Don't try this unless you're certain that your use fits
  692.     one of those exceptions; you can never go wrong by using larger
  693.     wire.
  694.  
  695. Subject: What does "14-2" mean?
  696.  
  697.     This is used to describe the size and quantity of conductors
  698.     in a cable.  The first number specifies the gauge.  The second
  699.     the number of current carrying conductors in the wire - but
  700.     remember there's usually an extra ground wire.  "14-2" means
  701.     14 gauge, two insulated current carrying wires, plus bare ground.
  702.  
  703.     -2 wire usually has a black, white and bare ground wire.  Sometimes
  704.     the white is red instead for 220V circuits without neutral.  In
  705.     the latter case, the sheath is usually red too.
  706.  
  707.     -3 wire usually has a black, red, white and bare ground wire.
  708.     Usually carrying 220V with neutral.
  709.  
  710. Subject: What is a "wirenut"/"marrette"/"marr connector"?  How are they
  711.     used?
  712.  
  713.     A wire nut is a cone shaped threaded plastic thingummy that's used
  714.     to connect wires together.  "Marrette" or "Marr connector"
  715.     are trade names.  You'll usually use a lot of them in DIY wiring.
  716.  
  717.     In essence, you strip the end of the wires about an inch, twist them
  718.     together, then twist the wirenut on.
  719.  
  720.     Though some wirenuts advertise that you don't need to twist the
  721.     wire, do it anyways - it's more mechanically and electrically
  722.     secure.
  723.  
  724.     There are many different sizes of wire nut.  You should check
  725.     that the wire nut you're using is the correct size for the
  726.     quantity and sizes of wire you're connecting together.
  727.  
  728.     Don't just gimble the wires together with a pair of pliers or
  729.     your fingers.  Use a pair of blunt nose ("linesman") pliers,
  730.     and carefully twist the wires tightly and neatly.  Sometimes
  731.     it's a good idea to trim the resulting end to make sure it
  732.     goes in the wirenut properly.
  733.  
  734.     Some people wrap the "open" end of the wirenut with electrical
  735.     tape.  This is probably not a good idea - the inspector may
  736.     tear it off during an inspection.  It's usually done because
  737.     a bit of bare wire is exposed outside the wire nut - instead
  738.     of taping it, the connection should be redone.
  739.  
  740. Subject: What is a GFI/GFCI?
  741.  
  742.     A GFCI is a ``ground-fault circuit interrupter''.  It measures
  743.     the current current flowing through the hot wire and the
  744.     neutral wire.  If they differ by more than a few milliamps, the
  745.     presumption is that current is leaking to ground via some other
  746.     path.  This may be because of a short circuit to the chassis of
  747.     an appliance, or to the ground lead, or through a person.  Any
  748.     of these situations is hazardous, so the GFCI trips, breaking
  749.     the circuit.
  750.  
  751.     GFCIs do not protect against all kinds of electric shocks.  If,
  752.     for example, you simultaneously touched the hot and neutral
  753.     leads of a circuit, and no part of you was grounded, a GFCI
  754.     wouldn't help.  All of the current that passed from the hot
  755.     lead into you would return via the neutral lead, keeping the
  756.     GFCI happy.
  757.  
  758.     The two pairs of connections on a GFCI outlet are not symmetric.
  759.     One is labeled LOAD; the other, LINE.  The incoming power feed
  760.     *must* be connected to the LINE side, or the outlet will not be
  761.     protected.  The LOAD side can be used to protect all devices
  762.     downstream from it.  Thus, a whole string of outlets can be
  763.     covered by a single GFCI outlet.
  764.  
  765. Subject: Where should GFCIs be used?
  766.  
  767.     The NEC mandates GFCIs for 110V, 15A or 20A single phase
  768.     outlets, in bathrooms, kitchens within 6' of the sink, garages,
  769.     unfinished basements or crawl spaces, outdoors, near a pool, or
  770.     just about anywhere else where you're likely to encounter water
  771.     or dampness.  There are exceptions for inaccessible outlets,
  772.     those dedicated to appliances ``occupying fixed space'',
  773.     typically refrigerators and freezers, and for sump pumps and
  774.     laundry appliances.
  775.  
  776.     The CEC does not mandate as many GFCIs.  In particular, there
  777.     is no requirement to protect kitchen outlets, or most garage or
  778.     basement outlets.  Basement outlets must be protected if you
  779.     have a dirt floor, garage outlets if they're near the door to
  780.     outside.  Bathrooms and most exterior outlets must have GFCIs,
  781.     as do pools systems and jacuzzi or whirlpool pumps.
  782.  
  783.     There are many rules about GFCIs with pools and so on.  This
  784.     is outside of our expertise, so we're not covering it in
  785.     detail.  See your inspector.
  786.  
  787.     When replacing an outlet, it must now be GFCI-protected if
  788.     such would now be required for a new installation.  That is,
  789.     a kitchen outlet installed per the 1984 code need not have
  790.     been protected, but if that outlet is ever replaced, GFCI
  791.     protection must now be added (under NEC).  This is explicit
  792.     in the 1993 NEC, and inspector-imposed in Canada.
  793.  
  794.     Even if you are not required to have GFCI protection, you may
  795.     want to consider installing it anyway.  Unless you need a GFCI
  796.     breaker (see below), the cost is low.  In the U.S., GFCI
  797.     outlets can cost as little as US$8.  (Costs are a bit higher in
  798.     Canada:  C$12.)  Evaluate your own risk factors.  Does your
  799.     finished basement ever get wet?  Do you have small children?
  800.     Do you use your garage outlets to power outdoor tools?  Does
  801.     water or melted snow ever puddle inside your garage?
  802.  
  803. Subject: Where shouldn't I use a GFCI?
  804.  
  805.     GFCIs are generally not used on circuits that (a) don't pose a
  806.     safety risk, and (b) are used to power equipment that must run
  807.     unattended for long periods of time.  Refrigerators, freezers,
  808.     and sump pumps are good examples.  The rationale is that GFCIs
  809.     are sometimes prone to nuisance trips.  Some people claim that
  810.     the inductive delay in motor windings can cause a momentary
  811.     current imbalance, tripping the GFCI.  Note, though, that most
  812.     GFCI trips are real; if you're getting a lot of trips for no
  813.     apparent reason, you'd be well-advised to check your wiring
  814.     before deciding that the GFCI is broken or useless.
  815.  
  816. Subject: What is the difference between a GFCI outlet and a GFCI breaker?
  817.  
  818.     For most situations, you can use either a GFCI outlet as the
  819.     first device on the circuit, or you can install a breaker with
  820.     a built-in GFCI.  The former is generally preferred, since GFCI
  821.     breakers are quite expensive.  For example, an ordinary GE
  822.     breaker costs ~US$5; the GFCI model costs ~US$35.  There is one
  823.     major exception:  if you need to protect a ``multi-wire branch
  824.     circuit'' (two or more circuits sharing a common neutral wire),
  825.     such as a Canadian-style kitchen circuit, you'll need a
  826.     multi-pole GFCI breaker.  Unfortunately, these are expensive;
  827.     the cost can range into the hundreds of dollars, depending on
  828.     what brand of panel box you have.  But if you must protect such
  829.     a circuit (say, for a pool heater), you have no choice.
  830.  
  831.     One more caveat -- GFCI outlets are bulky.  You may want to use
  832.     an oversize box when installing them.  On second thought, use
  833.     large (actually deep) boxes everywhere.  You'll thank yourself
  834.     for it.
  835.  
  836.     Incidentally, if you're installing a GFCI to ensure that one
  837.     specific outlet is protected (such as a bathroom), you don't
  838.     really have to go to all of the trouble to find the first
  839.     outlet in the circuit, you could simply find the first outlet
  840.     in the bathroom, and not GFCI anything upstream of it.  But
  841.     protecting the whole circuit is preferred.
  842.  
  843.     When you install a GFCI, it's a good idea to use the little
  844.     "ground fault protected" stickers that come with it and mark
  845.     the outlets downstream of the GFCI.  You can figure out which
  846.     outlets are "downstream", simply by tripping the GFCI with the
  847.     test button and see which outlets are dead.
  848.  
  849. Subject: What's the purpose of the ground prong on an outlet, then?
  850.  
  851.     Apart from their use in electronics, which we won't comment on,
  852.     and for certain fluorescent lights (they won't turn on without
  853.     a good ground connection), they're intended to guard against
  854.     insulation failures within the device.  Generally, the case of
  855.     the appliance is connected to the ground lead.  If there's an
  856.     insulation failure that shorts the hot lead to the case, the
  857.     ground lead conducts the electricity away safely (and possibly
  858.     trips the circuit breaker in the process).  If the case is not
  859.     grounded and such a short occurs, the case is live -- and if
  860.     you touch it while you're grounded, you'll get zapped.  Of
  861.     course, if the circuit is GFCI-protected, it will be a very
  862.     tiny zap -- which is why you can use GFCIs to replace
  863.     ungrounded outlets (both NEC and CEC).
  864.  
  865.     There are some appliances that should *never* be grounded.  In
  866.     particular, that applies to toasters and anything else with
  867.     exposed conductors.  Consider:  if you touch the heating
  868.     electrode in a toaster, and you're not grounded, nothing will
  869.     happen.  If you're slightly grounded, you'll get a small shock;
  870.     the resistance will be too high.  But if the case were
  871.     grounded, and you were holding it, you'd be the perfect path to
  872.     ground...
  873.  
  874. Subject: Why is one prong wider than the other?  Polarization
  875.  
  876.     Nowadays, many two-prong devices have one prong wider than the
  877.     other.  This is so that the device could rely (not guaranteed!)
  878.     on one specific wire being neutral, and the other hot.
  879.     This is particularly advantageous in light fixtures, where the
  880.     the shell should neutral (safety), or other devices which want to
  881.     have an approximate ground reference (ie: some radios).
  882.  
  883.     Most 2-prong extension cords have wide prongs too.
  884.  
  885.     This requires that you wire your outlets and plugs the right
  886.     way around.  You want the wide prong to be neutral, and the
  887.     narrow one hot.  Most outlets have a darker metal for the
  888.     hot screw, and lighter coloured screw for the neutral.
  889.     If not, you can usually figure out which is which by which
  890.     prong the terminating screw connects to.
  891.  
  892. Subject: What kind of outlets do I need in a kitchen?
  893.  
  894.     The NEC requires at least two 20 amp ``small appliance
  895. |    circuits'' for kitchen counters.  The CEC requires split-duplex
  896.     receptacles.  Outlets must be installed such that no point is more
  897.     than 24" (NEC) (900 mm CEC) from an outlet.  Every counter wider
  898.     than 12" (NEC) or 300 mm (CEC) must have at least one outlet.
  899.     The circuit these outlets are on may not feed any outlets except
  900.     in the kitchen, pantry, or dining room.  Furthermore, these circuits
  901.     are in addition to any required for refrigerators, stoves, microwaves,
  902.     lighting, etc.  Non-dedicated outlets within 6' of a sink *must* be
  903.     protected by a GFCI (NEC only).
  904.  
  905.     Split duplex receptacles are fed with a 220V circuit.  The tab
  906.     is broken on the hot side of the outlet, and one hot goes to
  907.     the upper outlet, and the other hot goes to the lower outlet.
  908.     The neutral connects to both outlets through one screw.  When
  909.     "carrying through" to another outlet, the neutral must be
  910.     pigtailed, such that removing the outlet, or having the neutral
  911.     connection fall off doesn't cause the neutral to disconnect
  912.     from downstream outlets.
  913.  
  914. Subject: Where must outlets and switches be in bathrooms?
  915.  
  916.     There must be at least one outlet in each bathroom, adjacent to
  917.     the sink, in addition to any outlet that may be incorporated in
  918.     the light fixture.  All such outlets *must* be GFCI-protected.
  919.  
  920. Subject: What is Romex/NM/NMD?  What is BX?  When should I use each?
  921.  
  922.     Romex is a brand name for a type of plastic insulated wire.
  923.     Sometimes called non-metallic sheath.  The formal name is NM.
  924.     This is suitable for use in dry, protected areas (ie: inside
  925.     stud walls, on the sides of joists etc.), that are not subject
  926.     to mechanical damage or excessive heat.  Most newer homes are
  927.     wired almost exclusively with NM wire.  There are several
  928.     different categories of NM cable.
  929.  
  930.     BX cable -- technically known as armored cable or "AC" has a
  931.     flexible aluminum or steel sheath over the conductors and is
  932.     fairly resistant to damage.
  933.  
  934.     TECK cable is AC with an additional external thermoplastic
  935.     sheath.
  936.     
  937.     Protection for cable in concealed locations: where NM or AC cable
  938.     is run through studs, joists or similar wooden members, the outer
  939.     surface of the cable must be kept at least 32mm/1.25" (CEC & NEC)
  940.     from the edges of the wooden members, or the cable should be protected
  941.     from mechanical injury.  This latter protection can take the form of
  942.     metal plates (such as spare outlet box ends) or conduit.
  943.  
  944.     [Note: inspector-permitted practise in Canada suggests that armored
  945.     cable, or flexible conduit can be used as the mechanical protection,
  946.     but this is technically illegal.]
  947.  
  948. |    Additional protection recommendations: [These are rules in the
  949. |    Canadian codes.  The 1993 NEC has many changes that bring
  950. |    it close to these rules.  These are reasonable answers to the
  951.     vague "exposed to mechanical damage" in both the NEC and CEC.]
  952.  
  953.         - NM cable should be protected against mechanical damage
  954.           where it passes through floors or on the surface of walls
  955.           in exposed locations under 5 feet from the floor.
  956.           Ie: use AC instead, flexible conduit, wooden guards etc.
  957.         - Where cable is suspended, as in, connections to furnaces
  958.           or water heaters, the wire should be protected.  Canadian
  959.           practise is usually to install a junction or outlet
  960.           box on the wall, and use a short length of AC cable
  961.           or NM cable in flexible conduit to "jump" to the appliance.
  962.           Stapling NM to a piece of lumber is also sometimes used.
  963.         - Where NM cable is run in close proximity to heating
  964.           ducts or pipe, heat transfer should be minimized by
  965.           means of a 25mm/1" air space, or suitable insulation
  966.           material (a wad of fiberglass).
  967.         - NM cable shall be supported within 300mm/1' of every box
  968.           or fitting, and at intervals of no more than 1.5m/5'.
  969.           Holes in joists or studs are considered "supports".
  970.           Some slack in the cable should be provided adjacent to
  971.           each box.  [while fishing cable is technically in violation,
  972.           it is permitted where "proper" support is impractical]
  973.         - 2 conductor NM cable should never be stapled on edge.
  974.           [Knight also insists on only one cable per staple, referring
  975.           to the "workmanship" clause, but this seems more honoured
  976.           in the breach...]
  977.         - cable should never be buried in plaster, cement or
  978. |          similar finish, except were required by code [Ie: cable
  979. |          burial with shallow bedrock.].
  980.         - cable should be protected where it runs behind baseboards.
  981.         - Cable may not be run on the upper edge of ceiling joists
  982.           or the lower edges of rafters where the headroom is more
  983.           than 1m (39").
  984.  
  985.     Whenever BX cable is terminated at a box with a clamp, small
  986.     plastic bushings must be inserted in the end of the cable to
  987.     prevent the clamps forcing the sharp ends of the armor through
  988.     the insulation.
  989.  
  990.     BX is sometimes a good idea in a work shop unless covered by
  991.     solid wall coverings.
  992.  
  993.     In places where damage is more likely (like on the back wall of
  994.     a garage ;-), you may be required to use conduit, a
  995.     UL- (or CSA-) approved metal pipe.  You use various types of
  996.     fittings to join the pipe or provide entrance/exit for the
  997.     wire.
  998.  
  999.     Service entrances frequently use a plastic conduit.
  1000.  
  1001.     In damp places (eg: buried wiring to outdoor lighting) you will
  1002.     need special wire (eg: CEC NMW90, NEC UF).  NMW90 looks like
  1003.     very heavy-duty NMD90.  You will usually need short lengths of
  1004.     conduit where the wire enters/exits the ground.  [See underground
  1005.     wiring section.]
  1006.  
  1007.      Thermoplastic sheath wire (such as NM, NMW etc.) should not be
  1008.      exposed to direct sunlight unless explicitly approved for that
  1009.      purpose.
  1010.  
  1011.     Many electrical codes do not permit the routing of wire through
  1012.     furnace ducts, including cold air return plenums constructed
  1013.     by metal sheeting enclosing joist spaces.   The reason for this
  1014.     is that if there's a fire, the ducting will spread toxic gasses
  1015.     from burning insulation very rapidly through the building.
  1016.     Teflon insulated wire is permitted in plenums in many areas.
  1017.     
  1018.      Canada appears to use similar wire designations to the US,
  1019.      except that Canadian wire designations usually include the
  1020.      temperature rating in Celsius.  Eg: "AC90" versus "AC".
  1021.     In the US, NM-B is 90 degrees celcius.
  1022.  
  1023.     NOTE: local codes vary.  This is one of the items that changes
  1024.     most often.  Eg: Chicago codes require conduit *everywhere*.
  1025.     There are very different requirements for mobile homes.
  1026.     Check your local codes, *especially* if you're doing anything
  1027.     that's the slightest out of the ordinary.
  1028.  
  1029.     Wire selection table (incomplete - the real tables are enormous,
  1030.     uncommon wire types or applications omitted)
  1031.  
  1032.     Condition            Type    CEC    NEC
  1033.  
  1034.     Exposed/Concealed dry        plastic    NMD90    NM
  1035.                     armor    AC90    AC
  1036.                         TECK90
  1037.  
  1038.     Exposed/Concealed damp        plastic    NMD90    NMC
  1039.                     armor    ACWU90
  1040.                         TECK90
  1041.  
  1042.     Exposed/Concealed wet        plastic    NMWU90
  1043.                     armor    ACWU90
  1044.                         TECK90
  1045.     
  1046.     Exposed to weather        plastic    NMWU
  1047.                         TW etc.
  1048.                     armor    TECK90
  1049.     
  1050.     Direct earth burial/        plastic    NMWU*    UF
  1051.     Service entrance            RWU
  1052.                         TWU
  1053.                     armor    RA90
  1054.                         TECK90
  1055.                         ACWU90
  1056.     [* NMWU not for service entrance]
  1057.  
  1058. Subject: Should I use plastic or metal boxes?
  1059.  
  1060.     The NEC permits use of plastic boxes with non-metallic cable
  1061.     only.  The reasoning is simple -- with armored cable, the box
  1062.     itself provides ground conductor continuity.  U.S. plastic
  1063.     boxes don't use metal cable clamps.
  1064.  
  1065.     The CEC is slightly different.  The CEC never permits cable
  1066.     armor as a grounding conductor.  However, you must still
  1067.     provide ground continuity for metallic sheath.  The CEC also
  1068.     requires grounding of any metal cable clamps on plastic boxes.
  1069.  
  1070.     The advantage of plastic boxes is comparatively minor even for
  1071.     non-metallic sheathed cable -- you can avoid making one ground
  1072.     connection and they sometimes cost a little less.  On the other
  1073.     hand, plastic boxes are more vulnerable to impacts.  For
  1074.     exposed or shop wiring, metal boxes are probably better.
  1075.  
  1076. Subject: Junction box positioning?
  1077.  
  1078.     A junction box is a box used only for connecting wires together.
  1079.  
  1080.     Junction boxes must be located in such a way that they're accessible
  1081.     later.  Ie: not buried under plaster.  Excessive use of junction
  1082.     boxes is often a sign of sloppy installation, and inspectors may
  1083.     get nasty.
  1084.  
  1085. Subject: Can I install a replacement light fixture?
  1086.  
  1087.     In general, one can replace fixtures freely, subject to a few
  1088.     caveats.  First, of course, one should check the amperage
  1089.     rating of the circuit.  If your heart is set on installing half
  1090.     a dozen 500 watt floodlights, you may need to run a new wire
  1091.     back to the panel box.  But there are some more subtle
  1092.     constraints as well.  For example, older house
  1093.     wiring doesn't have high-temperature insulation.  The excess
  1094.     heat generated by a ceiling-mounted lamp can and will cause the
  1095.     insulation to deteriorate and crack, with obvious bad results.
  1096.     Some newer fixtures are specifically marked for high
  1097.     temperature wire only.  (You may find, in fact, that your
  1098.     ceiling wiring already has this problem, in which case
  1099.     replacing any devices is a real adventure.)
  1100.  
  1101.     Other concerns include providing a suitable ground for some
  1102.     fluorescent fixtures, and making sure that the ceiling box and
  1103.     its mounting are strong enough to support the weight of a heavy
  1104.     chandelier or ceiling fan.  You may need to install a new box
  1105.     specifically listed for this purpose.  A 2x4 across the ceiling
  1106.     joists makes a good support.  Metal brackets are also available
  1107.     that can be fished into ceilings thru the junction box hole and
  1108.     mounted between the joists.
  1109.  
  1110.     There are special rules for recessed light fixtures such as
  1111.     "pot" lamps or heat lamps.  When these are installed in insulated
  1112.     ceilings, they can present a very substantial fire hazard.
  1113.     The CEC provides for the installation of pot lamps in insulated
  1114.     ceilings, provided that the fixture is boxed in a "coffin" (usually
  1115.     8'x16"x12" - made by making a pair of joists 12" high, and covering
  1116.     with plywood) that doesn't have any insulation.  (Yes, that's 8 *feet*
  1117.     long)
  1118.  
  1119.     NEC rules are somewhat less stringent.  They require at least 3"
  1120.     clearance between the fixture and any sort of thermal insulation.
  1121.     The rules also say that one should not obstruct free air movement,
  1122.     which means that a CEC-style ``coffin'' might be worthwhile.
  1123.     Presumably, that's up to the local inspector.  [The CEC doesn't
  1124.     actually mandate the coffin per-se, this seems to be an inspector
  1125.     requirement to make absolutely certain that the fixture can't get
  1126.     accidentally buried in insulation.  Ie: if you have insulation blown
  1127.     in later.]
  1128.  
  1129.     There are now fixtures that contain integral thermal cutouts and
  1130.     fairly large cases that can be buried directly in insulation.  They are
  1131.     usually limited to 75 watt bulbs, and are unfortunately, somewhat
  1132.     more expensive than the older types.  Before you use them, you should
  1133.     ensure that they have explicit UL or CSA approval for such uses.
  1134.     Follow the installation instructions carefully; the prescribed location
  1135.     for the sensor can vary.
  1136.  
  1137.     There does not yet appear to be a heat lamp fixture that is approved
  1138.     for use in insulation.  The "coffin" appears the only legal approach.
  1139.  
  1140. Subject: What does it mean when the lights brighten when a motor starts?
  1141.  
  1142.     This usually means that the neutral wire in the panel is
  1143.     loose.  Depending on the load balance, one hot wire may end up
  1144.     being more than 110V, and the other less than 110V, with
  1145.     respect to ground.  This is a very hazardous situation - it can
  1146.     destroy your electronic equipment, possibly start fires, and in
  1147.     some situations electrocute you (ie: some US jurisdictions
  1148.     require the stove frame connected to neutral).
  1149.  
  1150.     If this happens, contact your electrical authority immediately
  1151.     and have them come and check out the problem.
  1152.  
  1153.     Note: a brief (< 1 second) brightening is sometimes normal with
  1154.     lighting and motors on the same 220V with neutral circuit.  A
  1155.     loose main panel neutral will usually show increased brightness
  1156.     far longer than one second.  In case of doubt, get help.
  1157.  
  1158. Subject: What is 3 phase power?  Should I use it?  Can I get it in my house?
  1159.  
  1160.     Three phase power has three "hot" wires, 120 degrees out of
  1161.     phase with each other.  These are usually used for large motors
  1162.     because it is more "efficient", provides a bit more starting torque,
  1163.     and because the motors are simpler and hence cheaper.
  1164.  
  1165.     You're most likely to encounter a 3 phase circuit that shows
  1166.     110 volts between any hot and ground, and 208 volts between
  1167.     any two hots.  The latter shows the difference between a normal
  1168.     220V/110V common neutral circuit, which is 240 volts between the
  1169.     two hots.  There are 3 phase circuits with different voltages.
  1170.  
  1171.     Bringing in a 3 phase feed to your house is usually
  1172.     ridiculously expensive, or impossible.  If the equipment you
  1173.     want to run has a standard motor mount, it is *MUCH* cheaper to
  1174.     buy a new 110V or 220V motor for it.  In some cases it is
  1175.     possible to run 3 phase equipment on ordinary power if you have
  1176.     a "capacitor start" unit, or use a larger motor as a
  1177.     (auto-)generator.  These are tricky, but are a good solution if
  1178.     the motor is non-standard size, or too expensive or too big to
  1179.     replace.  The Taunton Press book ``The Small Shop'' has an
  1180.     article on how to do this if you must.
  1181.  
  1182.     Note that you lose any possible electrical efficiency by using
  1183.     such a converter.  The laws of thermodynamics guarantee that.
  1184.  
  1185. Subject: Is it better to run motors at 110 or 220?
  1186.  
  1187.     Theoretically, it doesn't make any difference.  However, there
  1188.     is a difference is the amount of power lost in the supply
  1189.     wiring.  All things being equal, a 220V motor will lose 4 times
  1190.     less power in the house wiring than a 110V motor.  This also
  1191.     means that the startup surge loss will be less, and the motor
  1192.     will get to speed quicker.  And in some circumstances, the
  1193.     smaller power loss will lead to longer motor life.
  1194.  
  1195.     This is usually irrelevant unless the supply wires are more
  1196.     than 50 feet long.
  1197.  
  1198. Subject: What is this nonsense about 3HP on 110V 15A circuits?
  1199.  
  1200.     It is a universal physical law that 1 HP is equal to 746
  1201.     watts.  Given heating loss, power factor and other inefficiencies,
  1202.     it is usually best to consider 1 HP is going to need 1000-1200
  1203.     watts.  A 110V 15A circuit can only deliver 1850 watts to a motor,
  1204.     so it cannot possibly be more than approximately 2 HP.  Given rational
  1205.     efficiency factors, 1.5HP is more like it.
  1206.  
  1207.     Some equipment manufacturers (Sears in particular, most router
  1208.     manufacturers in general ;-) advertise a HP rating that is far
  1209.     in excess of what is possible.  They are giving you a "stall
  1210.     horsepower" or similar.  That means the power is measured when
  1211.     the motor is just about to stop turning because of the load.
  1212.     What they don't mention is that if you kept it in that
  1213.     condition for more than a few seconds hopefully your breaker
  1214.     will trip, otherwise the motor will melt -- it's drawing far
  1215.     more current than it can continuously.
  1216.  
  1217.     When comparing motors, compare the continuous horsepower.  This
  1218.     should be on the motor nameplate.  If you can't find that figure,
  1219.     check the amperage rating, which is always present.
  1220.  
  1221. Subject: How do I convert two prong receptacles to three prong?
  1222.  
  1223.     Older homes frequently have two-prong receptacles instead
  1224.     of the more modern three.  These receptacles have no safety
  1225.     ground, and the cabling usually has no ground wire.  Neither
  1226.     the NEC or CEC permits installing new 2 prong receptacles anymore.
  1227.  
  1228.     There are several different approaches to solving this:
  1229.         1) If the wiring is done through conduit or BX, and the
  1230.            conduit is continuous back to the panel, you can connect
  1231.            the third prong of a new receptacle to the receptacle
  1232.            box.  NEC mainly - CEC frowns on this practise.
  1233.         2) If there is a copper cold water pipe going nearby, and
  1234.            it's continuous to the main house ground point, you can
  1235.            run a conductor to it from the third prong.
  1236.         3) Run a ground conductor back to the main panel.
  1237.         4) Easiest: install a GFCI receptacle.  The ground lug
  1238.            should not be connected to anything, but the GFCI
  1239.            protection itself will serve instead.  The GFCI
  1240.            will also protect downstream (possibly also two prong
  1241.            outlets).  If you do this to protect downstream outlets,
  1242.            the grounds must not be connected together.  Since it
  1243.            wouldn't be connected to a real ground, a wiring fault
  1244.            could energize the cases of 3 prong devices connected
  1245.            to other outlets.  Be sure, though, that there aren't
  1246.            indirect ground plug connections, such as via the sheath
  1247.            on BX cable.
  1248.  
  1249.     The CEC permits you to replace a two prong receptacle with a three
  1250.     prong if you fill the U ground with a non-conducting goop.
  1251.     Like caulking compound.  This is not permitted in the NEC.
  1252.  
  1253. Subject: Are you sure about GFCIs and ungrounded outlets?
  1254.     Should the test button work?
  1255.  
  1256.     We're sure about what the NEC and CEC say.  Remember, though,
  1257.     that your local codes may vary.  As for the TEST button -- there's
  1258.     a resistor connecting the LOAD side of the hot wire to the LINE
  1259.     side of the neutral wire when you press the TEST button.  Current
  1260.     through this resistor shows up as an imbalance, and trips the GFCI.
  1261.     This is a simple, passive, and reliable test, and doesn't require
  1262.     a real ground to work.  If your GFCI does not trip when you press
  1263.     the TEST button, it is very probably defective or miswired.  Again:
  1264.     if the test button doesn't work, something's broken, and potentially
  1265.     dangerous.  The problem should be corrected immediately.
  1266.  
  1267.     The instructions that come with some GFCIs specify that the ground
  1268.     wire must be connected.  We do not know why they say this.  The
  1269.     causes may be as mundane as an old instruction sheet, or with the
  1270.     formalities of UL or CSA listing -- perhaps the device was never
  1271.     tested without the ground wire being connected.  On the other hand,
  1272.     UL or CSA approval should only have been granted if the device
  1273.     behaves properly in *all* listed applications, including ungrounded
  1274.     outlet replacement.  (One of us called Leviton; their GFCIs are
  1275.     labeled for installation on grounded circuits only.  The technician
  1276.     was surprised to see that; he agreed that the NEC does not require
  1277.     it, and promised to investigate.)
  1278.  
  1279. Subject: How should I wire my shop?
  1280.  
  1281.     As with any other kind of wiring, you need enough power for all
  1282.     devices that will be on simultaneously.  The code specifies
  1283.     that you should stay under 80% of the nominal capacity of the
  1284.     circuit.  For typical home shop use, this means one circuit for
  1285.     the major power tools, and possibly one for a dust collector or
  1286.     shop vac.  Use at least 12 gauge wire -- many power tools have
  1287.     big motors, with a big start-up surge.  If you can, use 20 amp
  1288.     breakers (NEC), though CEC requires standard 20A receptacles
  1289.     which means you'd have to "replug" all your equipment.  Lights
  1290.     should either be on a circuit of their own -- and not shared
  1291.     with circuits in the rest of the house -- or be on at least two
  1292.     separate circuits.  The idea is that you want to avoid a
  1293.     situation where a blade is still spinning at several thousand
  1294.     RPM, while you're groping in the dark for the OFF switch.
  1295.  
  1296.     Do install lots of outlets.  It's easier to install them in the
  1297.     beginning, when you don't have to cut into an existing cable.
  1298.     It's useful if at least two circuits are accessible at each
  1299.     point, so you can run a shop vac or a compressor at the same
  1300.     time as the tool you really want.  But use metal boxes and
  1301.     plates, and maybe even metal-sheathed cable; you may have
  1302.     objects flying around at high speeds if something goes a bit
  1303.     wrong.
  1304.  
  1305.     Note that some jurisdictions have a "no horizontal wiring"
  1306.     rule in workshops or other unfinished areas that are used
  1307.     for working.  What this means is that all wiring must be
  1308.     run along structural members.  Ie: stapled to studs.
  1309.  
  1310.     Other possible shop circuits include heater circuits, 220V
  1311.     circuits for some large tools, and air compressor circuits.
  1312.     Don't overload circuits, and don't use extension cords if you
  1313.     can help it, unless they're rated for high currents.  (A coiled
  1314.     extension cord is not as safe as a straight length of wire of
  1315.     the same gauge.  Also, the insulation won't withstand as much
  1316.     heat, and heat dissipation is the critical issue.)
  1317.  
  1318.     If your shop is located at some remove from your main panel,
  1319.     you should probably install a subpanel, and derive your shop
  1320.     wiring from it.  If you have young children, you may want to
  1321.     equip this panel with a cut-off switch, and possibly a lock.
  1322.     If you want to install individual switches to ``safe''
  1323.     particular circuits, make sure you get ones rated high enough.
  1324.     For example, ordinary light switches are not safely able to
  1325.     handle the start-up surge generated by a table saw.  Buy
  1326.     ``horsepower-rated'' switches instead.
  1327.  
  1328.     Finally, note that most home shops are in garages or unfinished
  1329.     basements; hence the NEC requirements for GFCIs apply.  And
  1330.     even if you ``know'' that you'd never use one of your shop
  1331.     outlets to run a lawn mower, the next owner of your house might
  1332.     have a different idea.
  1333.  
  1334.     Note: Fine Woodworking magazine often carries articles on shop
  1335.     wiring.  April 1992 is one place to start.
  1336.  
  1337. Subject: Doorbell/telephone/cable other service wiring hints.
  1338.  
  1339.     Auxiliary services, such as cable, telephone, doorbell, furnace
  1340.     control circuits etc. are generally considered to be "class 2"
  1341.     wiring by both the CEC and NEC.
  1342.  
  1343.     What this generally means is:
  1344.  
  1345.         1) class 2 and house power should not share conduit or
  1346.            termination boxes.
  1347.         2) class 2 and house power should be 12" apart in walls
  1348.            except where necessary.
  1349.         3) cross-over should be at 90 degrees.
  1350.     
  1351.     While the above may not be strictly necessary to the code, it
  1352.     is advantageous anyways - paralleling house power beside telephone
  1353.     lines tends to induce hum into the telephone.  Or could interfere
  1354.     with fancier furnace control systems.
  1355.  
  1356.     With telephone wiring, twisted pair can alleviate these problems,
  1357.     and there are new cable types that combine multiple services into
  1358.     one sheath.  Consult your inspector if you really want to violate
  1359.     the above recommendations.
  1360.  
  1361. Subject: Underground Wiring
  1362.  
  1363.     You will need to prepare a trench to specifications, use
  1364.     special wire, protect the wire with conduit or special plastic
  1365.     tubing and possibly lumber (don't use creosoted lumber, it rots
  1366.     thermoplastic insulation and acts as a catalyst in the corrosion
  1367.     of lead).  The transition from in-house to underground wire is
  1368.     generally via conduit.  All outdoor boxes must be specifically
  1369.     listed for the purpose, and contain the appropriate gaskets,
  1370.     fittings, etc.  If the location of the box is subject to immersion
  1371.     in water, a more serious style of water-proof box is needed.  And
  1372.     of course, don't forget the GFCIs.
  1373.  
  1374.     The required depths and other details vary from jurisdiction to
  1375.     jurisdiction, so we suggest you consult your inspector about
  1376.     your specific situation.
  1377.  
  1378.     A hint: buy a roll of bright yellow tape that says "buried power
  1379.     line" and bury it a few inches above where the wire has been placed.
  1380.  
  1381. Subject: Aluminum wiring
  1382.  
  1383.     During the 1970's, aluminum (instead of copper) wiring became
  1384.     quite popular and was extensively used.  Since that time,
  1385.     aluminum wiring has been implicated in a number of house fires,
  1386.     and most jurisdictions no longer permit it in new installations.
  1387.     We recommend, even if you're allowed to, that do not use it for new
  1388.     wiring.
  1389.  
  1390.     But don't panic if your house has aluminum wiring.  Aluminum
  1391.     wiring, when properly installed, can be just as safe as copper.
  1392.     Aluminum wiring is, however, very unforgiving of improper
  1393.     installation.  We will cover a bit of the theory behind potential
  1394.     problems, and what you can do to make your wiring safe.
  1395.  
  1396.     The main problem with aluminum wiring is a phenomenon known as
  1397.     "cold creep".  When aluminum wiring warms up, it expands.  When
  1398.     it cools down, it contracts.  Unlike copper, when aluminum goes
  1399.     through a number of warm/cool cycles it loses a bit of tightness each
  1400.     time.  To make the problem worse, aluminum oxidises, or corrodes
  1401.     when in contact with certain types of metal, so the resistance
  1402.     of the connection goes up.  Which causes it to heat up and corrode/
  1403.     oxidize still more.  Eventually the wire may start getting very hot,
  1404.     melt the insulation or fixture it's attached to, and possibly even
  1405.     cause a fire.
  1406.  
  1407.     Since people usually encounter aluminum wiring when they move
  1408.     into a house built during the 70's, we will cover basic points of
  1409.     safe aluminum wiring.  We suggest that, if you're considering purchasing
  1410.     a home with aluminum wiring, or have discovered it later, that you
  1411.     hire a licensed electrician or inspector to check over the wiring
  1412.     for the following things:
  1413.  
  1414.         1) Fixtures (eg: outlets and switches) directly attached to
  1415.            aluminum wiring should be rated for it.  The device will
  1416.            be stamped with "Al/Cu" or "CO/ALR".  The latter supersedes
  1417.            the former, but both are safe.   These fixtures are somewhat
  1418.            more expensive than the ordinary ones.
  1419.  
  1420.         2) Wires should be properly connected (at least 3/4 way around
  1421.            the screw in a clockwise direction).  Connections should be
  1422.            tight.  While repeated tightening of the screws can make the
  1423.            problem worse, during the inspection it would pay off to snug
  1424.            up each connection.
  1425.  
  1426.            Note that aluminum wiring is still often used for the
  1427.            main service entrance cable.  It should be inspected.
  1428.  
  1429.         3) "push-in" terminals are an extreme hazard with aluminum wire.
  1430.            Any connections using push-in terminals should be redone with
  1431.            the proper screw connections immediately.
  1432.  
  1433.         4) There should be no signs of overheating: darkened connections,
  1434.            melted insulation, or "baked" fixtures.  Any such damage should
  1435.            be repaired.
  1436.         
  1437.         5) Connections between aluminum and copper wire need to be
  1438.            handled specially.  Current Canadian codes require that the
  1439.            wire nut used must be specially marked for connecting
  1440.            aluminum to copper.  The NEC requires that the wire be
  1441.            connected together using special crimp devices, with an
  1442.            anti-oxidant grease.  The tools and materials for the latter
  1443.            are quite expensive - not practical to do it yourself unless
  1444.            you can rent the tool.
  1445.  
  1446.         6) Any non-rated receptacle can be connected to aluminum wiring
  1447.            by means of a short copper "pigtail".  See (5) above.
  1448.         
  1449.         7) Shows reasonable workmanship: neat wiring, properly stripped
  1450.            (not nicked) wire etc.
  1451.     
  1452.     If, when considering purchasing a home, an inspection of the wiring
  1453.     shows no problems or only one or two, we believe that you can consider
  1454.     the wiring safe.  If there are signs of problems in many places,
  1455.     we suggest you look elsewhere.  If the wrong receptacles are used,
  1456.     you can replace them with the proper type, or use pigtails - having
  1457.     this professionally done can range from $3 to $10 per receptacle/switch.
  1458.     You can do this yourself too.
  1459.  
  1460. Subject: I'm buying a house!  What should I do?
  1461.  
  1462.     Congratulations.  But...  It's generally a good idea to hire
  1463.     an inspector to look through the house for hidden gotchas.
  1464.     Not just for wiring, but plumbing and structural as well.  If an
  1465.     inspection of the wiring shows no problems or only one or two minor
  1466.     ones, we believe that you can consider the wiring safe (after any
  1467.     minor problems are fixed).  If there are signs of problems in many
  1468.     places, we suggest you look elsewhere.
  1469.  
  1470.     Here's some hints on what to look for:
  1471.  
  1472.     Obvious non-code wiring can include:
  1473.  
  1474.         - Zip cord wiring, either concealed or nailed to walls
  1475.         - Hot wiring on the identified (neutral) conductor without
  1476.           proper marking.
  1477.         - Ungrounded grounding outlets (except when downstream of
  1478.           a GFCI)
  1479.         - Splices hanging in mid-air (other than proper knob-and-tube)
  1480.         - Switched neutrals
  1481.         - Unsecured Romex swinging about like grapevines
  1482.  
  1483.     Certain wiring practises that are actually to code (or were at one
  1484.     time) sometimes reveal DIY wiring that may have hidden violations:
  1485.  
  1486.         - Switches that seem to control nothing (abandoned, perhaps
  1487.            not properly terminated wiring)
  1488. |        - A wall switch that shuts off a group of lights that are
  1489. |          separately controlled by other wall switches.  [I have
  1490. |          explicitly designed this way - ie: a gang of 5 switches
  1491. |          controlling detail lights with one master kill switch.
  1492. |          If it makes reasonable sense, it's okay.]
  1493.         - Switches and outlets in bizarre locations
  1494.         - Great numbers of junction boxes without outlets or lamps
  1495.         - Junction boxes with great numbers of wires going into them
  1496.         - Wiring that passes through a closet instead of a wall or
  1497.           ceiling
  1498.         - Backwrapped grounding wires
  1499.  
  1500. Subject: What is this weird stuff?  Old style wiring
  1501.     
  1502.     In the years since Edison "invented" electricity, several different
  1503.     wiring "styles" have come and gone.  When you buy an older home you
  1504.     may encounter some of this stuff.  This section describes the old 
  1505.     methods, and some of their idiosyncrasies.
  1506.  
  1507.     The oldest wiring system you're likely to encounter is called
  1508.     "knob and tube" (K&T).  It is made up of individual conductors with
  1509.     a cloth insulation.  The wires are run along side structural
  1510.     members (eg: joists or studs) using ceramic stand-offs (knobs).
  1511.     Wire is run through structural members using ceramic tubes.  Connections
  1512.     were made by twisting the wire together, soldering, and wrapping
  1513.     with tape.  Since the hot and neutral were run separately,
  1514.     the wiring tends to be rather confusing.  A neutral often runs
  1515.     down the centre of each room, with "taps" off to each fixture.
  1516.     The hot wire tended to run from one fixture to the next.  In some
  1517.     cases K&T isn't colour-coded, so the neutral is often the same
  1518.     colour as the hot wires.
  1519.  
  1520.     You'll see K&T in homes built as late as the 40's.
  1521.  
  1522.     Comments on K&T:
  1523.  
  1524.         - the people installing K&T were pretty paranoid about
  1525.           electricity, so the workmanship tends to be pretty good.
  1526.         - The wire, insulation and insulators tend to stand up
  1527.           very well.  Most K&T I've seen, for example, is in
  1528.           quite good condition.
  1529.         - No grounding.  Grounding is usually difficult to install.
  1530.         - boxes are small.  Receptacle replacement (particularly with
  1531.           GFCI) can be difficult.  No bushing on boxes either,
  1532.           so wiring changes need special attention to box entry.
  1533.         - Sometimes the neutral isn't balanced very well between
  1534.           separately hot circuits, so it is sometimes possible to
  1535.           overload the neutral without exceeding the fusing on
  1536.           any circuit.
  1537.         - Building code does not permit insulation in walls
  1538.           that contain K&T.
  1539.         - Connection to existing K&T from new circuits can be
  1540.           tricky.  Consult your inspector.
  1541.         - Modern wiring practise requires considerably more
  1542.           outlets to be installed than K&T systems did.
  1543.     
  1544.     Since K&T tends to be in pretty decent condition it generally isn't
  1545.     necessary to replace it simply because it's K&T.  What you should
  1546.     watch out for is renovations that have interfered with it and
  1547.     be cautious about circuit loading.  In many cases it's perfectly
  1548.     reasonable to leave existing K&T alone, and add new fixtures on
  1549.     new circuits using modern techniques.
  1550.     
  1551.     After K&T, they invented multi-conductor cable.  The first type
  1552.     you will see is roughly a cloth and varnish insulation.  It looks
  1553.     much like the romex cable of the last decade or two.  This stuff was
  1554.     used in the 40's and 50's.  Again, no grounding conductor.
  1555.     It was installed much like modern wiring.  Its major drawback
  1556.     is that this type of insulation embrittles.  We've seen whole
  1557.     systems where the insulation would fracture and fall off at
  1558.     a touch.  BX cable of the same vintage has similar problems.
  1559.     It is possible for the hot conductor to short out to the cable
  1560.     jacket.  Since the jacket is rusted, it no longer presents
  1561.     a low resistance return path for the current flow, but rather
  1562.     more acts like a resistance heater.  In extreme cases the
  1563.     cable jacket will become red hot without blowing the fuse or circuit
  1564.     breaker.  The best thing to do with old style BX is to replace
  1565.     it with modern cable whenever it's encountered and there's any
  1566.     hint of the sheath rusting.
  1567.  
  1568.     This stuff is very fragile, and becomes rather hazardous if
  1569.     the wires become bare.  This wiring should be left untouched as
  1570.     much as possible - whenever an opportunity arises, replace it.
  1571.     A simple receptacle or switch replacement can turn into a several
  1572.     hour long frustrating fight with electrical tape or heat-shrink
  1573.     tubing.
  1574.  
  1575.     After this wiring technique, the more modern romex was invented.
  1576.     It's almost a asphalt impregnated cloth.  Often a bit sticky.
  1577.     This stuff stands up reasonably well and doesn't present a hazard
  1578.     and is reasonably easy to work with.  It does not need to be
  1579.     replaced - it should be considered as safe as the "modern" stuff -
  1580.     thermoplastic insulation wire.  Just don't abuse it too much.
  1581.  
  1582. Subject: Where do I buy stuff?
  1583.  
  1584.     Try to find a proper electrical supply outlet near you.  Their
  1585.     prices will often be considerably better than chain hardware stores or
  1586.     DIY centres, have better quality materials, have wider variety
  1587.     including the "odd" stuff, and have people behind the counter that
  1588.     know what you're talking about.  Cultivate friendly knowledgeable
  1589.     sales people.  They'll give you much valuable information.
  1590. -- 
  1591. Chris Lewis; clewis@ferret.ocunix.on.ca; Phone: Canada 613 832-0541
  1592. Psroff 3.0 info: psroff-request@ferret.ocunix.on.ca
  1593. Ferret list: ferret-request@ferret.ocunix.on.ca
  1594.