100 Amp jordledningsstorlek: 8 AWG koppar eller 6 AWG aluminium EGC (NEC 250.122)

100 Amp jordledningsstorlek: Det korta svaret

För en krets på 100 ampere är den minsta utrustningens jordledare (EGC) 8 AWG koppar eller 6 AWG aluminium. Den siffran kommer från NEC-tabell 250.122, och den gäller på samma sätt för en 100 A-brytare i en panel, en 100 A-matare till en underpanel och en 100 A-servicefrånkoppling. Dra ut fyra ledningar till en 100 A underpanel och den fjärde är 8 AWG koppar, inte de 10 AWG som många installatörer sträcker sig efter av vana.

Två villkor ligger ovanpå detta minimum. Bordet sätter ett golv, inte ett mål, så inget hindrar dig från att installera 6 AWG koppar på lång sikt eller på en korrosiv plats. Och om de strömförande ledarna förstoras för spänningsfall måste jordledningen förstoras med dem. Dessa två regler förklarar de flesta av argumenten som dyker upp i detta ämne på arbetsplatsen.

Varför Breaker Rating, inte belastningen, ställer in storleken

En utrustnings jordledare leder ingen ström under normal drift. Den sitter vid potentialen för jorden under byggnaden och gör ingenting förrän en varm ledare vidrör ett metallhölje, en löpbana eller en motorram. I det ögonblicket blir det returvägen, och felströmmen som flyter genom den begränsas endast av slingans impedans.

Brytaren måste då öppnas innan ledaren skadas. En 100 A gjuten höljebrytare på sin omedelbara utlösning kan åtgärda ett 5 000 A-fel på ett par cykler. En termisk-magnetisk enhet på en lång körning med hög impedans kan ta mycket längre tid, och energin som ledaren absorberar är proportionell mot strömmen i kvadrat multiplicerat med tiden. Den avgörande faktorn är inställningen av överströmsenheten, aldrig vad kretsen faktiskt drar.

Det är därför en 100 A matare som bara bär 35 A belastning fortfarande behöver en 8 AWG koppar EGC. Att matcha jordledningen till den uppmätta belastningen är ett av de vanligaste fältfelen, och det dyker upp i en inspektionsrapport som en kodöverträdelse snarare än som ett prestandaklagomål.

Utrustningsjordledare eller jordningselektrodledare

Frasen "100 amp jordtrådsstorlek" döljer en gaffel i vägen. Två olika ledare kallas båda jordtråden på ett 100 A-system, och de är dimensionerade från två olika bord av två olika anledningar. Att sortera ut vilken du håller i sparar mycket andra gissningar.

På en 100 A-tjänst landar de två svaren ofta på samma nummer, 8 AWG koppar, vilket är exakt varför förvirringen överlever. De anländer dit via olika rutter, och rutterna divergerar i samma ögonblick som tjänsten blir större eller matarledningarna blir större. Om du bara kommer ihåg en sak, kom ihåg att EGC följer brytaren och GEC följer serviceledarna.

Tabellen bakom numret

Tabell 250.122 listar minsta EGC-storlekar mot klassificeringen av den överströmsenhet som skyddar kretsen. De relevanta raderna ser ut så här.

Kurvan är inte linjär, och det spelar roll när du ska uppskatta material. Att gå från en 100 A till en 200 A-krets ändrar koppar-EGC från 8 AWG till 6 AWG, ett blygsamt steg. Att gå från 100 A till 600 A ändrar det från 8 AWG till 1 AWG, vilket är ungefär fem gånger koppartvärsnittet. Tabellen nedan visar samma progression i cirkulära mil, den enhet koden själv använder när du ska beräkna en proportionell ökning.

Hur minimum koppar EGC växer med brytaren

Stångens längd är proportionell mot ledarens tvärsnittsarea, inte diametern. Det är det rätta sättet att jämföra dem, eftersom felströmskapacitet spårar metallområdet.

När 8 AWG koppar inte räcker

NEC 250.122(B) säger att där ojordade ledare ökas i storlek över det minimum som krävs av ampacity, måste EGC ökas proportionellt. Den proportionella ökningen använder cirkulär mil-area, och det är här aritmetiken fångar folk.

Ta en 100 A matare som normalt är installerad med 3 AWG koppar ojordade ledare vid 52 620 cirkulära mil och en 8 AWG koppar EGC vid 16 510 cirkulära mil. Körningen är tillräckligt lång för att du ska öka storleken till 1 AWG koppar vid 83 690 cirkulära mil för att hålla spänningsfallet under 3 procent. Ytförhållandet är 83 690 dividerat med 52 620, eller 1,59. Multiplicera den ursprungliga EGC-arean med det förhållandet och du behöver minst 26 258 cirkulära mil.

En 6 AWG kopparledare har 26 240 cirkulära mil. Den missar med 18 cirkulära mil, så 6 AWG misslyckas och 4 AWG vid 41 740 cirkulära mil är det korrekta svaret. En inspektör med en miniräknare kommer att hitta det gapet, och det är den enskilt vanligaste orsaken till att en matare på 100 A skrivs upp.

• Regeln utlöses bara när de ojordade ledarna är större än vad ampaciteten kräver, inte när belastningen helt enkelt är tung.
• Lämna ledarna vid 3 AWG koppar och EGC stannar vid 8 AWG koppar, ingen beräkning behövs.
• På parallella matarkörningar har varje löpbana sin egen EGC i full storlek baserat på överströmsenhetens klassificering. Du kan inte dela en 8 AWG-ledare över tre ledningar.
• Metallbanor som EMT, IMC och styva metallrör är erkända som utrustningsjordningsvägar på egen hand, men många industriella specifikationer kräver fortfarande en EGC av trådtyp, särskilt i korrosiva eller högvibrerande områden.

Koppar eller aluminium vid 100 ampere

Aluminium behöver en storlek upp eftersom dess konduktivitet är ungefär 61 procent av koppar. Det är hela anledningen till att tabellen begär 6 AWG aluminium där koppar är 8 AWG, och de två ledarna beter sig då nästan identiskt vad gäller motstånd per fot.

Där de skiljer sig är vid avslutningarna och i miljön. Aluminium expanderar och drar ihop sig mer med temperaturcykler, så avslutningar kräver AL/CU-klassade klackar och, på större storlekar, en antioxidantförening. Aluminium bör inte vara i direkt kontakt med koppar, mässing eller galvaniserat stål i våta utrymmen utan lämplig barriär, och det bör aldrig installeras i direkt nedgrävning utan en korrosionsbeständig mantel eller en listad applikation. Koppar kostar mer men förlåter mer. På en 100 A-krets, som är en liten ledare i jämförelse med servicearbete, stannar de flesta ingenjörer helt enkelt med koppar och undviker samtalet.

Identifiering spelar också roll. Bar koppar är tillåtet som EGC, medan jordledare för isolerad utrustning måste vara grön eller grön med en eller flera gula ränder. Låt inte en grön ledare återanvändas som en neutral i en subpanelmatare, och lita inte på en omidentifierad vit ledare som din jord. Där nedgrävda jordledare utsätts för stöldrisk eller mekaniskt missbruk är kopparbeklädd ståltråd ett praktiskt alternativ till vanlig koppar, eftersom den erbjuder samma låga motståndsväg med en stålkärna som motstår skärning och dragning.

Kopparbeklädd ståltråd för jordning och jordning En kopparbeklädd ståltrådig ledare lämpad för nedgrävda jordningsbanor där stöld eller mekanisk misshandel gör vanlig koppar mindre praktiskt. Visa produkt →

Standard jordledning av koppar förblir standard för panel-till-panel- och kapslingslimning, och det är det enklaste materialet att avsluta korrekt med vanliga klackar och kopplingar.

Vad du ska köpa och vad du ska kontrollera innan du beställer

När du väl vet att storleken är 8 AWG koppar eller 6 AWG aluminium, handlar de återstående besluten om form och finish snarare än omfång.

• Trådning: solid 8 AWG är styv och dras lätt genom korta ledningar, medan strängad 8 AWG böjer sig bättre inuti höljen och tolererar vibrationer. I industripaneler är strandade med en krimpad terminal vanligtvis det säkrare valet.
• Isolering: grön XLPE eller PVC för en isolerad EGC, eller ren koppar där löpbanan redan ger skydd och specifikationen tillåter det.
• Konduktivitet: mjukdragen koppar anges vanligtvis till 100 procent IACS. Be om bruksintyget om projektet har en tredjepartsinspektör.
• Korrosion: tennpläterade kopparsträngar är värda premium i kustnära, kemiska eller högfuktiga anläggningar, där bar koppar utvecklar en grön patina och anslutningsmotståndet kryper uppåt.
• Inventeringsdisciplin: ha 8 AWG koppar, 6 AWG koppar, 6 AWG aluminium och 4 AWG koppar till hands. Dessa fyra täcker nästan varje 100 A-samtal du kommer att få, inklusive de större fallen.

Leverantörer som publicerar cirkulär mil-area, antal strängar och materialkvalitet gör 250.122(B)-beräkningen till ett tvåminutersjobb istället för ett telefonsamtal.

Jordning av koppartråd för jordning och kraftutrustning Högren tvinnad kopparjordledare tillgänglig i hårddragna, mjukdragna eller förtennade alternativ, lämpad för panel- och utrustningsjordningsavslutningar. Visa produkt →

För panelarbete är koppartråd som är dimensionerad till brytarklassificeringen den enklaste artikeln att specificera, och den avslutas förutsägbart med standardkompressionsöglor.

Dra ihop det vid panelen

Ledarstorleken är bara hälften av en pålitlig 100 A jordbana. Den andra halvan är uppsägningskedjan. En separat jordstång i underpanelen, fast bunden till kapslingen, med nollstången isolerad och förbindningsskruven borttagen, är det som håller felströmmen på den avsedda vägen istället för genom en ledningskoppling. Dra åt varje klack till det värde som är tryckt på etiketten, eftersom en 8 AWG kopparledare under en lös klack kommer att bågas långt innan brytaren märker felet.

Inuti utrustningen bär kopparstångs- och samlingsskenorna samma ström som tråden och behöver samma uppmärksamhet på yttillstånd och kontakttryck.

Syrefri kopparjordningsstång för jordning och åskskydd Första klass syrefri kopparskena för jordning och åskskydd, lämplig för samlingsskena, nedledare och högströmsjordningsanslutningar. Visa produkt →

För att sammanfatta det praktiska svaret: en 100 amp krets behöver 8 AWG koppar eller 6 AWG aluminium som sin utrustnings jordledare, en 100 A tjänst behöver vanligtvis 8 AWG koppar som sin jordningselektrodledare, och båda siffrorna rör sig uppåt i samma ögonblick som kretsledarna växer. Dimensionera marken till skyddsanordningen, verifiera den igen efter eventuella spänningsfallshöjningar, och inspektionen kommer att vara händelselös, vilket är precis vad du vill ha från en jordledning.