Размер заземляющего провода на 100 А: медь 8 AWG или алюминий EGC 6 AWG (NEC 250.122)

Размер заземляющего провода на 100 А: краткий ответ

Для цепи на 100 А минимальный провод заземления оборудования (EGC) — медный сечением 8 АРГ или алюминиевый сечением 6 АРГ. Эта цифра взята из таблицы NEC 250.122 и одинаково применима к выключателю на 100 А в панели, фидеру на 100 А к субпанели и служебному разъединителю на 100 А. Вытяните четыре провода к субпанели на 100 А, а четвертый — медный 8 АРГ, а не 10 АРГ, к которому многие монтажники по привычке обращаются.

Два условия превышают этот минимум. Таблица устанавливает минимальный уровень, а не цель, поэтому ничто не мешает вам устанавливать медь 6 АРГ в долгосрочной перспективе или в коррозионно-активных местах. А если токоведущие жилы увеличены для падения напряжения, то и заземляющий провод приходится увеличивать вместе с ними. Эти два правила объясняют большинство аргументов, возникающих по этому вопросу на рабочем месте.

Почему номинал выключателя, а не нагрузка, определяет размер

При нормальной работе заземляющий проводник оборудования не пропускает ток. Он находится под потенциалом почвы под зданием и ничего не делает, пока горячий проводник не коснется металлического корпуса, кабельной дорожки или корпуса двигателя. В этот момент он становится обратным путем, и ток повреждения, протекающий через него, ограничивается только сопротивлением контура.

Затем выключатель должен разомкнуться, прежде чем проводник будет поврежден. Автоматический выключатель в литом корпусе на 100 А при мгновенном срабатывании может устранить неисправность на 5000 А за пару циклов. Длительная работа термомагнитного устройства с высоким импедансом может занять гораздо больше времени, а энергия, поглощаемая проводником, пропорциональна квадрату тока, умноженному на время. Решающим фактором является настройка устройства максимального тока, а не то, что на самом деле рисует схема.

Вот почему фидеру на 100 А, несущему нагрузку всего 35 А, по-прежнему требуется медный EGC 8 AWG. Соответствие заземляющего провода измеренной нагрузке является одной из наиболее распространенных ошибок при эксплуатации, и в отчете о проверке она отображается как нарушение правил, а не как жалоба на производительность.

Провод заземления оборудования или проводник заземляющего электрода

За фразой «Размер заземляющего провода 100 А» скрывается развилка дорог. Два разных проводника называются заземляющим проводом в системе на 100 А, и их размеры взяты из двух разных таблиц по двум разным причинам. Выяснение того, какой из них вы держите в руках, позволяет избежать лишних догадок.

В сети с током 100 А два ответа часто приходятся на один и тот же номер, медь 8 AWG, и именно поэтому путаница сохраняется. Они прибывают туда разными маршрутами, и маршруты расходятся в тот момент, когда услуга расширяется или фидерные проводники увеличиваются в размерах. Если вы помните только одно, помните, что EGC следует за выключателем, а GEC — за рабочими проводниками.

Таблица за числом

В таблице 250.122 указаны минимальные размеры EGC в зависимости от номинала устройства максимального тока, защищающего цепь. Соответствующие строки выглядят следующим образом.

Кривая не является линейной, и это важно при оценке материала. При переходе от цепи 100 А к цепи 200 А медный EGC изменяется с 8 AWG на 6 AWG, что является скромным шагом. При переходе от 100 А к 600 А его значение меняется с 8 AWG на 1 AWG, что примерно в пять раз превышает поперечное сечение меди. На диаграмме ниже показана та же прогрессия в круговых милах — единице, которую сам код использует, когда вам нужно рассчитать пропорциональное увеличение.

Как растет минимальное ЭГК меди с прерывателем

Длина стержня пропорциональна площади поперечного сечения проводника, а не диаметру. Это правильный способ их сравнения, поскольку мощность тока повреждения отслеживает площадь металла.

Когда меди 8 AWG недостаточно

В стандарте NEC 250.122(B) говорится, что если размеры незаземленных проводников превышают минимум, требуемый токовой нагрузкой, EGC необходимо увеличить пропорционально. Пропорциональное увеличение использует круговую площадь в милях, и именно здесь арифметика подводит людей.

Возьмите фидер на 100 А, обычно установленный с медными незаземленными проводниками 3 AWG диаметром 52 620 круговых мил и медным EGC 8 AWG диаметром 16 510 круговых милов. Пробег достаточно длинный, чтобы можно было увеличить медь до 1 AWG с толщиной 83 690 круговых мил, чтобы удержать падение напряжения ниже 3 процентов. Коэффициент площади составляет 83 690, разделенный на 52 620, или 1,59. Умножьте исходную площадь EGC на это соотношение, и вам понадобится как минимум 26 258 круговых милов.

6 AWG медный проводник имеет 26 240 круговых милов. Он отклоняется на 18 круговых мил, поэтому 6 AWG не подходит, а правильный ответ - 4 AWG при 41 740 круговых милах. Инспектор с калькулятором обнаружит этот пробел, и это единственная наиболее распространенная причина, по которой списывается фидер увеличенного размера на 100 А.

• Правило срабатывает только тогда, когда незаземленные проводники превышают требуемую токовую нагрузку, а не тогда, когда нагрузка просто большая.
• Оставьте проводники медными сечением 3 AWG, а EGC останется медным сечением 8 AWG, расчеты не требуются.
• На параллельных фидерах каждая дорожка имеет собственный полноразмерный EGC, основанный на номинале устройства максимального тока. Вы не можете разделить один проводник 8 AWG на три кабелепровода.
• Металлические каналы, такие как EMT, IMC и жесткие металлические кабелепроводы, сами по себе считаются путями заземления оборудования, но многие промышленные спецификации по-прежнему требуют использования EGC проводного типа, особенно в зонах с коррозией или высокой вибрацией.

Медь или алюминий на 100 ампер.

Алюминий должен быть на размер больше, потому что его проводимость примерно на 61 процент выше, чем у меди. Вот и вся причина, по которой в таблице указан алюминий 6 AWG, тогда как медь — 8 AWG, и тогда два проводника ведут себя почти одинаково с точки зрения сопротивления на фут.

Они различаются на окончаниях и в окружающей среде. Алюминий больше расширяется и сжимается при циклическом изменении температуры, поэтому для клемм требуются наконечники с рейтингом AL/CU, а на больших размерах — антиоксидантное соединение. Алюминий не должен находиться в прямом контакте с медью, латунью или оцинкованной сталью во влажных помещениях без соответствующего барьера, и его никогда не следует устанавливать в непосредственное захоронение без коррозионностойкой оболочки или указанного в списке применения. Медь стоит дороже, но прощает больше. В цепи на 100 А, которая представляет собой небольшой проводник по сравнению с сервисными работами, большинство инженеров просто используют медь и избегают разговора.

Идентификация тоже имеет значение. В качестве EGC допускается неизолированная медь, тогда как изолированные проводники заземления оборудования должны быть зелеными или зелеными с одной или несколькими желтыми полосами. Не допускайте использования зеленого проводника в качестве нейтрали в фидере подпанели и не полагайтесь на повторно идентифицированный белый проводник в качестве заземления. Там, где подземные заземляющие проводники подвергаются риску кражи или механического повреждения, стальной многожильный провод с медным покрытием является практической альтернативой простой медной проволоке, поскольку он обеспечивает такой же путь с низким сопротивлением со стальным сердечником, устойчивым к порезам и вытягиванию.

Многожильный стальной провод с медным покрытием для заземления и заземления Многожильный стальной проводник с медным покрытием, подходящий для подземных заземляющих проводов, где кража или механическое воздействие делают обычную медь менее практичной. Посмотреть продукт →

Стандартный медный заземляющий провод остается стандартным материалом для соединения панелей между панелями и корпусами, и это самый простой материал для правильного подключения с помощью обычных наконечников и разъемов.

Что купить и что проверить перед заказом

Как только вы узнаете, что размер — медь 8 AWG или алюминий 6 AWG, оставшиеся решения будут зависеть от формы и отделки, а не от токовой нагрузки.

• Скрутка: одножильный кабель 8 AWG является жестким и легко протягивается через короткие отрезки кабелепровода, а многожильный кабель 8 AWG лучше сгибается внутри шкафов и выдерживает вибрацию. В промышленных панелях многожильный провод с обжатой клеммой обычно является более безопасным выбором.
• Изоляция: зеленый сшитый полиэтилен или ПВХ для изолированного EGC, или неизолированная медь, если дорожка качения уже обеспечивает защиту и спецификация позволяет это.
• Проводимость: мягкотянутая медь обычно имеет 100-процентное значение IACS. Попросите сертификат завода, если у проекта есть сторонний инспектор.
• Коррозия: луженые медные жилы заслуживают большего внимания на прибрежных, химических предприятиях или на предприятиях с высокой влажностью, где на голой меди образуется зеленая патина, а сопротивление соединения ползет вверх.
• Дисциплина инвентаризации: держите под рукой медь 8 AWG, медь 6 AWG, алюминий 6 AWG и медь 4 AWG. Эти четыре покрывают почти каждый звонок на 100 А, который вы получите, включая случаи увеличенного размера.

Поставщики, которые публикуют площадь в милях, количество прядей и марку материала, превращают расчет 250.122(B) в двухминутную работу вместо телефонного звонка.

Заземляющий медный многожильный провод для заземления и силового оборудования Многожильный заземляющий проводник из меди высокой чистоты доступен в твердотянутом, мягкотянутом или луженом вариантах, подходит для заземляющих клемм панели и оборудования. Посмотреть продукт →

Для работы на панели проще всего выбрать медный многожильный провод, размер которого соответствует номиналу выключателя, и он предсказуемо заканчивается стандартными обжимными наконечниками.

Собираем все вместе на панели

Размер проводника составляет лишь половину надежного пути заземления на ток 100 А. Другая половина — это завершающая цепочка. Отдельная заземляющая шина на субпанели, прочно прикрепленная к корпусу, с изолированной нейтральной шиной и удаленным крепежным винтом, удерживает ток повреждения на намеченном пути, а не через кабелепровод. Затяните каждый наконечник до значения, указанного на этикетке, поскольку медный проводник 8 AWG под незакрепленным наконечником начнет дугу задолго до того, как автоматический выключатель заметит неисправность.

Внутри оборудования медные шины и сборные шины пропускают тот же ток, что и провод, и требуют такого же внимания к состоянию поверхности и контактному давлению.

Заземляющая шина из бескислородной меди для заземления и молниезащиты Первосортная бескислородная медная шина для заземления и молниезащиты, подходит для шин, токоотводов и сильноточных заземляющих соединений. Посмотреть продукт →

Подводя итог практическому ответу: цепи на 100 А требуется медь 8 AWG или алюминий 6 AWG в качестве заземляющего проводника оборудования, для сети на 100 А обычно требуется медь 8 AWG в качестве проводника заземляющего электрода, и оба числа увеличиваются в момент увеличения количества проводников в цепи. Измерьте размер заземления защитного устройства, проверьте его снова после любого повышения напряжения, и проверка пройдет без происшествий, а это именно то, что вы хотите от заземляющего провода.