100-A-Erdungskabelgröße: 8 AWG Kupfer oder 6 AWG Aluminium EGC (NEC 250.122)

100-Ampere-Erdungskabelgröße: Die kurze Antwort

Bei einem 100-Ampere-Stromkreis beträgt der Erdungsleiter (EGC) mindestens 8 AWG Kupfer oder 6 AWG Aluminium. Diese Zahl stammt aus der NEC-Tabelle 250.122 und gilt in gleicher Weise für einen 100-A-Leistungsschalter in einem Schaltschrank, eine 100-A-Zuleitung zu einem Unterschaltschrank und einen 100-A-Diensttrenner. Ziehen Sie vier Drähte zu einem 100-A-Subpanel heraus und der vierte besteht aus Kupfer mit 8 AWG, nicht mit 10 AWG, nach dem viele Installateure aus Gewohnheit greifen.

Zu diesem Minimum kommen zwei Bedingungen hinzu. Der Tisch legt einen Boden und kein Ziel fest, sodass Sie nichts davon abhält, 6 AWG-Kupfer auf lange Sicht oder an einem korrosiven Ort zu installieren. Und wenn die stromführenden Leiter wegen Spannungsabfalls vergrößert werden, muss auch das Erdungskabel vergrößert werden. Diese beiden Regeln erklären die meisten Argumente, die auf der Baustelle zu diesem Thema vorgebracht werden.

Warum die Nennleistung des Leistungsschalters und nicht die Last die Größe bestimmt

Ein Geräteerdungsleiter führt im Normalbetrieb keinen Strom. Es liegt am Potenzial des Bodens unter dem Gebäude und tut nichts, bis ein heißer Leiter ein Metallgehäuse, einen Kabelkanal oder einen Motorrahmen berührt. In diesem Moment wird er zum Rückpfad und der durch ihn fließende Fehlerstrom wird nur durch die Impedanz der Schleife begrenzt.

Der Leistungsschalter muss dann öffnen, bevor der Leiter beschädigt wird. Ein 100-A-Kompaktgehäuseschalter kann bei seiner sofortigen Auslösung einen 5.000-A-Fehler in wenigen Zyklen beheben. Ein thermisch-magnetisches Gerät kann auf einer langen Strecke mit hoher Impedanz viel länger brauchen, und die Energie, die der Leiter absorbiert, ist proportional zum Quadrat des Stroms multipliziert mit der Zeit. Der entscheidende Faktor ist die Einstellung des Überstromgeräts, niemals die tatsächliche Stromaufnahme des Stromkreises.

Aus diesem Grund benötigt ein 100-A-Abzweig, der nur eine Last von 35 A trägt, immer noch einen 8-AWG-Kupfer-EGC. Die Zuordnung des Erdungskabels zur gemessenen Last ist einer der häufigsten Feldfehler und wird in einem Inspektionsbericht als Verstoß gegen die Vorschriften und nicht als Leistungsbeschwerde angezeigt.

Geräteerdungsleiter oder Erdungselektrodenleiter

Der Ausdruck „Erdungskabelgröße 100 Ampere“ verbirgt eine Weggabelung. Zwei unterschiedliche Leiter werden in einem 100-A-System beide als Erdungskabel bezeichnet und ihre Größe wird aus zwei unterschiedlichen Gründen aus zwei unterschiedlichen Tabellen ermittelt. Wenn Sie herausfinden, welches Exemplar Sie in der Hand haben, ersparen Sie sich viele Überlegungen.

Bei einem 100-A-Anschluss landen die beiden Antworten oft auf derselben Nummer, 8 AWG Kupfer, und genau aus diesem Grund bleibt die Verwirrung bestehen. Sie kommen dort auf unterschiedlichen Wegen an, und die Wege gehen auseinander, sobald das Angebot größer wird oder die Zubringerleitungen größer werden. Wenn Sie sich nur an eines erinnern, denken Sie daran, dass der EGC dem Leistungsschalter und der GEC den Serviceleitern folgt.

Die Tabelle hinter der Zahl

Tabelle 250.122 listet die minimalen EGC-Größen im Vergleich zur Nennleistung des Überstromgeräts auf, das den Stromkreis schützt. Die entsprechenden Zeilen sehen so aus.

Die Kurve ist nicht linear, und das ist wichtig, wenn Sie Material schätzen. Beim Wechsel von einem 100-A- auf einen 200-A-Stromkreis ändert sich der Kupfer-EGC von 8 AWG auf 6 AWG, ein bescheidener Schritt. Bei einem Wechsel von 100 A auf 600 A ändert sich der Wert von 8 AWG auf 1 AWG, was ungefähr dem Fünffachen des Kupferquerschnitts entspricht. Die folgende Tabelle zeigt den gleichen Verlauf in Circular Mils, der Einheit, die der Code selbst verwendet, wenn Sie eine proportionale Erhöhung berechnen müssen.

Wie der minimale Kupfer-EGC mit dem Leistungsschalter wächst

Die Stablänge ist proportional zur Querschnittsfläche des Leiters, nicht zum Durchmesser. Dies ist die richtige Art, sie zu vergleichen, da die Fehlerstromkapazität die Metallfläche verfolgt.

Wenn 8 AWG Kupfer nicht ausreicht

NEC 250.122(B) besagt, dass der EGC proportional erhöht werden muss, wenn die Größe ungeerdeter Leiter über das für die Strombelastbarkeit erforderliche Minimum hinaus vergrößert wird. Bei der proportionalen Erhöhung wird die kreisförmige mil-Fläche verwendet, und hier sticht die Arithmetik ins Auge.

Nehmen Sie einen 100-A-Abzweig, der normalerweise mit ungeerdeten 3-AWG-Kupferleitern mit 52.620 Rundmils und einem 8 AWG-Kupfer-EGC mit 16.510 Rundmils installiert ist. Der Lauf ist lang genug, dass Sie bei 83.690 Circular Mils auf 1 AWG Kupfer aufrüsten können, um den Spannungsabfall unter 3 Prozent zu halten. Das Flächenverhältnis beträgt 83.690 dividiert durch 52.620 oder 1,59. Multiplizieren Sie die ursprüngliche EGC-Fläche mit diesem Verhältnis und Sie benötigen mindestens 26.258 Rundmils.

Ein 6 AWG Kupferleiter hat 26.240 Rundmils. Es verfehlt den Wert um 18 zirkuläre Mils, sodass 6 AWG ausfällt und 4 AWG bei 41.740 kreisförmigen Mils die richtige Antwort ist. Ein Inspektor mit einem Taschenrechner wird diese Lücke finden, und sie ist der häufigste Grund, warum eine vergrößerte 100-A-Abzweigleitung beschädigt wird.

• Die Regel wird nur ausgelöst, wenn die nicht geerdeten Leiter größer sind, als die Strombelastbarkeit erfordert, und nicht, wenn die Last einfach nur schwer ist.
• Belassen Sie die Leiter bei 3 AWG Kupfer und der EGC bleibt bei 8 AWG Kupfer, keine Berechnung erforderlich.
• Bei Parallelverläufen verfügt jeder Kabelkanal über einen eigenen EGC in voller Größe, basierend auf der Nennleistung des Überstromgeräts. Sie können einen 8-AWG-Leiter nicht auf drei Leitungen aufteilen.
• Metallkanäle wie EMT, IMC und starre Metallrohre werden als eigenständige Geräteerdungspfade anerkannt, viele Industriespezifikationen erfordern jedoch immer noch einen EGC vom Drahttyp, insbesondere in korrosiven oder stark vibrierenden Bereichen.

Kupfer oder Aluminium bei 100 Ampere

Aluminium muss eine Nummer größer sein, da seine Leitfähigkeit etwa 61 Prozent der von Kupfer beträgt. Aus diesem Grund wird in der Tabelle Aluminium mit 6 AWG verlangt, während Kupfer 8 AWG hat, und die beiden Leiter verhalten sich dann in Bezug auf den Widerstand pro Fuß fast identisch.

Sie unterscheiden sich an den Anschlüssen und in der Umgebung. Da sich Aluminium bei Temperaturschwankungen stärker ausdehnt und zusammenzieht, benötigen die Anschlüsse AL/CU-zertifizierte Kabelschuhe und bei größeren Größen eine antioxidative Verbindung. Aluminium sollte an feuchten Orten ohne eine geeignete Barriere nicht in direktem Kontakt mit Kupfer, Messing oder verzinktem Stahl stehen und es sollte niemals direkt im Erdreich ohne korrosionsbeständige Ummantelung oder eine aufgeführte Anwendung installiert werden. Kupfer kostet mehr, verzeiht aber mehr. Bei einem 100-A-Stromkreis, der im Vergleich zu Wartungsarbeiten nur einen kleinen Leiter darstellt, bleiben die meisten Ingenieure einfach bei Kupfer und vermeiden das Gespräch.

Auch die Identifikation ist wichtig. Als EGC ist blankes Kupfer zulässig, während isolierte Geräteerdungsleiter grün oder grün mit einem oder mehreren gelben Streifen sein müssen. Lassen Sie nicht zu, dass ein grüner Leiter als Neutralleiter in einer Unterschalttafel-Einspeisung umfunktioniert wird, und verlassen Sie sich nicht auf einen neu identifizierten weißen Leiter als Erdung. Wenn bei vergrabenen Erdungsleitern die Gefahr von Diebstahl oder mechanischem Missbrauch besteht, ist kupferkaschierter Stahllitzendraht eine praktische Alternative zu reinem Kupfer, da er den gleichen niederohmigen Pfad mit einem Stahlkern bietet, der Schnitt- und Zugfestigkeit widersteht.

Kupferummantelter Stahllitzendraht zur Erdung und Erdung Ein kupferummantelter Stahllitzenleiter, der sich für erdverlegte Erdungsleitungen eignet, bei denen reines Kupfer aufgrund von Diebstahl oder mechanischem Missbrauch weniger praktisch ist. Produkt anzeigen →

Standard Erdungskabel aus Kupfer bleibt der Standard für die Panel-zu-Panel- und Gehäuseverklebung und ist das Material, das sich am einfachsten korrekt mit gewöhnlichen Kabelschuhen und Steckverbindern abschließen lässt.

Was Sie kaufen und was Sie vor der Bestellung überprüfen sollten

Sobald Sie wissen, dass es sich bei der Größe um 8 AWG Kupfer oder 6 AWG Aluminium handelt, geht es bei den verbleibenden Entscheidungen eher um Form und Verarbeitung als um die Strombelastbarkeit.

• Verseilung: Die massive 8-AWG-Verseilung ist steif und lässt sich leicht durch kurze Leitungsabschnitte ziehen, während sich die verseilte 8-AWG-Verseilung besser in Gehäusen biegen lässt und Vibrationen verträgt. In Industrieschalttafeln sind Litzen mit gecrimptem Anschluss meist die sicherere Wahl.
• Isolierung: grünes XLPE oder PVC für einen isolierten EGC oder blankes Kupfer, wenn der Kabelkanal bereits Schutz bietet und die Spezifikation dies zulässt.
• Leitfähigkeit: Weichgezogenes Kupfer wird typischerweise mit 100 Prozent IACS spezifiziert. Fordern Sie das Mühlenzertifikat an, wenn das Projekt einen externen Inspektor hat.
• Korrosion: Verzinnte Kupferlitzen sind in Küsten-, Chemie- oder Hochfeuchtigkeitsanlagen den Aufpreis wert, wo blankes Kupfer eine grüne Patina entwickelt und der Verbindungswiderstand zunimmt.
• Lagerdisziplin: Halten Sie 8-AWG-Kupfer, 6-AWG-Kupfer, 6-AWG-Aluminium und 4-AWG-Kupfer bereit. Diese vier decken fast jeden 100-A-Anruf ab, den Sie erhalten, einschließlich der größeren Fälle.

Lieferanten, die Kreismilfläche, Strangzahl und Materialgüte veröffentlichen, machen die 250.122(B)-Berechnung zu einem Zwei-Minuten-Auftrag statt eines Telefonanrufs.

Erdungslitze aus Kupfer für Erdungs- und Stromversorgungsgeräte Hochreiner, verseilter Kupfer-Erdungsleiter, erhältlich in hartgezogener, weichgezogener oder verzinnter Ausführung, geeignet für Schalttafel- und Geräteerdungsanschlüsse. Produkt anzeigen →

Für Schalttafelarbeiten ist Kupferlitzendraht, der auf die Nennleistung des Leistungsschalters abgestimmt ist, das am einfachsten zu spezifizierende Element, und er endet vorhersehbar mit standardmäßigen Presskabelschuhen.

Beim Panel alles zusammenfassen

Die Leitergröße beträgt nur die Hälfte eines zuverlässigen 100-A-Erdungspfads. Die andere Hälfte ist die Terminationskette. Eine separate Erdungsschiene im Unterschaltfeld, die fest mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Neutralleiterschiene isoliert und die Verbindungsschraube entfernt ist, sorgt dafür, dass der Fehlerstrom auf dem vorgesehenen Pfad bleibt und nicht durch eine Leitungsverschraubung. Ziehen Sie jeden Kabelschuh mit dem auf dem Etikett aufgedruckten Wert an, da ein 8-AWG-Kupferleiter unter einem losen Kabelschuh einen Lichtbogen erzeugt, lange bevor der Leistungsschalter den Fehler bemerkt.

Im Inneren des Geräts führen Kupferschienen- und Sammelschienenbaugruppen den gleichen Strom wie der Draht und erfordern die gleiche Aufmerksamkeit auf Oberflächenbeschaffenheit und Kontaktdruck.

Erdungsschiene aus sauerstofffreiem Kupfer für Erdung und Blitzschutz Erstklassige sauerstofffreie Kupferschiene für Erdung und Blitzschutz, geeignet für Sammelschienen-, Ableiter- und Hochstrom-Erdungsverbindungen. Produkt anzeigen →

Um die praktische Antwort zusammenzufassen: Ein 100-A-Stromkreis benötigt 8 AWG Kupfer oder 6 AWG Aluminium als Erdungsleiter für die Ausrüstung, ein 100-A-Stromkreis benötigt typischerweise 8 AWG Kupfer als Erdungselektrodenleiter, und beide Zahlen steigen, sobald die Stromkreisleiter wachsen. Passen Sie die Erdung an das Schutzgerät an, überprüfen Sie sie erneut, nachdem sich der Spannungsabfall erhöht hat, und die Inspektion wird ereignislos verlaufen, was genau das ist, was Sie von einem Erdungskabel erwarten.