100 Amp Dimensiunea firului de împământare: 8 AWG cupru sau 6 AWG aluminiu EGC (NEC 250.122)

Dimensiunea firului de împământare de 100 A: răspunsul scurt

Pentru un circuit de 100 amperi, conductorul minim de împământare a echipamentului (EGC) este 8 AWG cupru sau 6 AWG aluminiu. Această cifră provine din Tabelul NEC 250.122 și se aplică în același mod la un întrerupător de 100 A dintr-un panou, un alimentator de 100 A la un subpanou și o deconectare a serviciului de 100 A. Trageți patru fire la un subpanou de 100 A, iar cel de-al patrulea este cupru de 8 AWG, nu 10 AWG la care mulți instalatori îl folosesc din obișnuință.

Două condiții stau peste acest minim. Masa stabilește o podea, nu o țintă, așa că nimic nu vă împiedică să instalați cupru 6 AWG pe termen lung sau într-o locație corozivă. Și dacă conductorii purtători de curent sunt măriți pentru căderea de tensiune, firul de împământare trebuie mărit cu ei. Aceste două reguli explică majoritatea argumentelor care apar pe acest subiect la șantier.

De ce ratingul întreruptorului, nu sarcina, stabilește dimensiunea

Un conductor de împământare a echipamentului nu transportă curent în timpul funcționării normale. Se află la potențialul solului de sub clădire și nu face nimic până când un conductor fierbinte atinge o carcasă metalică, o cale de rulare sau un cadru de motor. În acel moment devine calea de întoarcere, iar curentul de defect care trece prin acesta este limitat doar de impedanța buclei.

Întrerupătorul trebuie apoi să se deschidă înainte ca conductorul să fie deteriorat. Un întrerupător cu carcasă turnată de 100 A pe declanșarea sa instantanee poate elimina o defecțiune de 5.000 A în câteva cicluri. Un dispozitiv termomagnetic pe o rulare lungă, de mare impedanță poate dura mult mai mult, iar energia pe care o absoarbe conductorul este proporțională cu pătratul curentului înmulțit cu timp. Factorul decisiv este setarea dispozitivului de supracurent, niciodată ceea ce atrage circuitul de fapt.

De aceea, un alimentator de 100 A care transportă doar 35 A de sarcină mai are nevoie de un EGC de cupru de 8 AWG. Potrivirea firului de împământare la sarcina măsurată este una dintre cele mai frecvente erori de teren și apare într-un raport de inspecție ca o încălcare a codului, mai degrabă decât ca o plângere de performanță.

Conductor de împământare a echipamentului sau conductor de electrod de împământare

Expresia „dimensiunea firului de împământare de 100 amperi” ascunde o bifurcație în drum. Doi conductori diferiți sunt denumiti ambii fir de împământare pe un sistem de 100 A și sunt dimensionați din două tabele diferite din două motive diferite. Sortarea pe care o țineți în mână economisește o mulțime de ghiciri.

Pe un serviciu de 100 A cele două răspunsuri aterizează adesea pe același număr, cupru 8 AWG, tocmai de aceea confuzia supraviețuiește. Ei ajung acolo pe rute diferite, iar rutele diverg în momentul în care serviciul devine mai mare sau conductoarele de alimentare se mărit. Dacă vă amintiți un singur lucru, amintiți-vă că EGC urmează întrerupătorul și GEC urmează conductorii de serviciu.

Tabelul din spatele numărului

Tabelul 250.122 enumeră dimensiunile minime EGC în raport cu valoarea nominală a dispozitivului de supracurent care protejează circuitul. Rândurile relevante arată astfel.

Curba nu este liniară și asta contează atunci când estimați materialul. Trecerea de la un circuit de 100 A la un circuit de 200 A schimbă EGC-ul de cupru de la 8 AWG la 6 AWG, un pas modest. Trecerea de la 100 A la 600 A o schimbă de la 8 AWG la 1 AWG, care este de aproximativ cinci ori secțiunea transversală a cuprului. Tabelul de mai jos arată aceeași progresie în milimetri circulare, unitatea pe care codul însuși o folosește atunci când trebuie să calculați o creștere proporțională.

Cum crește EGC minim de cupru odată cu întrerupătorul

Lungimea barei este proporțională cu aria secțiunii transversale a conductorului, nu cu diametrul. Acesta este modul corect de a le compara, deoarece capacitatea curentului de defect urmărește zona metalică.

Când cupru 8 AWG nu este suficient

NEC 250.122(B) spune că în cazul în care conductorii neîmpământați sunt măriți în dimensiune peste nivelul minim necesar de ampitate, EGC trebuie să fie mărit proporțional. Creșterea proporțională folosește suprafața circulară mil și aici aritmetica îi prinde pe oameni.

Luați un alimentator de 100 A instalat în mod normal cu conductori de cupru neîmpământat de 3 AWG la 52.620 mils circulare și un EGC de cupru de 8 AWG la 16.510 mils circulare. Cursa este suficient de lungă încât să măriți la 1 AWG cupru la 83.690 mils circulare pentru a menține căderea de tensiune sub 3 procente. Raportul de suprafață este 83.690 împărțit la 52.620 sau 1,59. Înmulțiți suprafața EGC originală cu acel raport și aveți nevoie de cel puțin 26.258 mils circulare.

A 6 AWG conductor de cupru are 26.240 mils circulare. Rasează cu 18 mils circulare, deci 6 AWG eșuează și 4 AWG la 41.740 mils circulare este răspunsul corect. Un inspector cu un calculator va găsi acest decalaj și acesta este cel mai frecvent motiv pentru care este scris un alimentator de 100 A mărit.

• Regula se declanșează numai atunci când conductorii neîmpământați sunt mai mari decât necesită ampabilitatea, nu atunci când sarcina este pur și simplu grea.
• Lăsați conductorii la 3 AWG cupru și EGC rămâne la 8 AWG cupru, nu este nevoie de calcul.
• Pe circuitele de alimentare paralele, fiecare cale de rulare are propriul său EGC de dimensiune completă, bazat pe valoarea nominală a dispozitivului de supracurent. Nu puteți împărți un conductor de 8 AWG în trei conducte.
• Canalele metalice precum EMT, IMC și conductele metalice rigide sunt recunoscute ca căi de împământare a echipamentelor în sine, dar multe specificații industriale necesită încă un EGC de tip fir, în special în zonele corozive sau cu vibrații ridicate.

Cupru sau aluminiu la 100 de amperi

Aluminiul are nevoie de o dimensiune mai mare, deoarece conductivitatea sa este de aproximativ 61% cea a cuprului. Acesta este motivul pentru care tabelul cere aluminiu de 6 AWG unde cuprul este de 8 AWG, iar cei doi conductori se comportă apoi aproape identic în ceea ce privește rezistența pe picior.

Unde diferă este la terminații și în mediu. Aluminiul se extinde și se contractă mai mult odată cu ciclul de temperatură, astfel încât terminațiile necesită urechi clasificați AL/CU și, la dimensiuni mai mari, un compus antioxidant. Aluminiul nu trebuie să fie în contact direct cu cuprul, alamă sau oțel galvanizat în locuri umede fără o barieră adecvată și nu trebuie instalat niciodată în îngropare directă fără o manta rezistentă la coroziune sau o aplicație listată. Cuprul costă mai mult, dar iartă mai mult. Pe un circuit de 100 A, care este un mic conductor în comparație cu lucrările de service, majoritatea inginerilor pur și simplu rămân cu cupru și evită conversația.

Identificarea contează și ea. Cuprul gol este permis ca EGC, în timp ce conductorii de împământare a echipamentelor izolate trebuie să fie verzi sau verzi, cu una sau mai multe dungi galbene. Nu lăsați un conductor verde să fie reutilizat ca neutru într-un alimentator subpanou și nu vă bazați pe un conductor alb reidentificat ca masă. Acolo unde conductorii de împământare îngropați se confruntă cu risc de furt sau abuz mecanic, sârma de oțel placată cu cupru este o alternativă practică la cuprul simplu, deoarece oferă aceeași cale de rezistență scăzută cu un miez de oțel care rezistă tăierii și tragerii.

Sârmă din oțel placat cu cupru pentru împământare și împământare Un conductor cu toroane din oțel placat cu cupru, potrivit pentru liniile de împământare îngropate, unde furtul sau abuzul mecanic fac cuprul simplu mai puțin practic. Vizualizare produs →

Standard fir de împământare de cupru rămâne valoarea implicită pentru lipirea panoului la panou și a carcasei și este cel mai ușor material de terminat corect cu urechi și conectori obișnuiți.

Ce să cumpărați și ce să verificați înainte de a comanda

Odată ce știți că dimensiunea este de cupru 8 AWG sau aluminiu de 6 AWG, deciziile rămase sunt mai degrabă legate de formă și finisare decât de putere.

• Toronare: 8 AWG solid este rigid și trage cu ușurință prin porțiuni scurte de conductă, în timp ce 8 AWG țesut se îndoaie mai bine în interiorul carcasei și tolerează vibrațiile. În panourile industriale, eșantionat cu un terminal sertizat este de obicei alegerea mai sigură.
• Izolație: verde XLPE sau PVC pentru un EGC izolat, sau cupru gol, unde calea de rulare oferă deja protecție și specificațiile o permit.
• Conductivitate: cuprul moale este specificat de obicei la 100% IACS. Cereți certificatul morii dacă proiectul are un inspector terț.
• Coroziune: firele de cupru placate cu cositor merită premiul în plantele de coastă, chimice sau cu umiditate ridicată, unde cuprul gol dezvoltă o patina verde și rezistența conexiunii se strecoară în sus.
• Disciplina inventarului: păstrați cupru 8 AWG, cupru 6 AWG, aluminiu 6 AWG și cupru 4 AWG la îndemână. Cele patru acoperă aproape fiecare apel de 100 A pe care îl veți primi, inclusiv carcasele mari.

Furnizorii care publică suprafața circulară mil, numărul de fire și gradul materialului fac din calculul 250.122(B) o muncă de două minute în loc de un apel telefonic.

Împământare sârmă de cupru pentru împământare și echipamente de alimentare Conductor de împământare din cupru, de înaltă puritate, disponibil în opțiuni cu trase tare, trase moale sau cositorit, potrivite pentru terminațiile de împământare a panourilor și a echipamentelor. Vizualizare produs →

Pentru lucrul cu panouri, sârma de cupru cu toroane dimensionate la valoarea nominală a întrerupătorului este cel mai simplu element de specificat și se termină previzibil cu urechi de compresie standard.

Tragând-o împreună la panou

Dimensiunea conductorului este doar jumătate din calea de împământare fiabilă de 100 A. Cealaltă jumătate este lanțul de terminare. O bară de împământare separată în subpanou, legată solid de carcasă, cu bara neutră izolată și șurubul de legătură îndepărtat, este ceea ce menține curentul de defect pe calea prevăzută în loc de printr-un fiting de conductă. Strângeți fiecare ușă la valoarea imprimată pe etichetă, deoarece un conductor de cupru de 8 AWG sub un terminal slăbit se va arc cu mult înainte ca întrerupătorul să observe defecțiunea.

În interiorul echipamentului, ansamblurile de bare de cupru și bare colectoare transportă același curent ca și firul și necesită aceeași atenție la starea suprafeței și la presiunea de contact.

Bară de împământare din cupru fără oxigen pentru împământare și protecție împotriva trăsnetului Bară de cupru fără oxigen de calitate întâi pentru împământare și protecție împotriva trăsnetului, potrivită pentru conexiuni de bare colectoare, conductoare de jos și conexiuni de împământare cu curent ridicat. Vizualizare produs →

Pentru a rezuma răspunsul practic: un circuit de 100 amperi are nevoie de cupru de 8 AWG sau aluminiu de 6 AWG ca conductor de împământare a echipamentului, un serviciu de 100 A are de obicei nevoie de cupru de 8 AWG ca conductor de electrod de împământare și ambele numere se deplasează în sus în momentul în care conductoarele circuitului cresc. Dimensionați împământul la dispozitivul de protecție, verificați-l din nou după orice scădere de tensiune, iar inspecția se va desfășura fără evenimente, ceea ce este exact ceea ce doriți de la un fir de împământare.