100 アンペアのアース線サイズ: 8 AWG 銅または 6 AWG アルミニウム EGC (NEC 250.122)

100 アンペアのアース線サイズ: 簡単な答え

100 アンペア回路の場合、最小の機器接地導体 (EGC) は 8AWG 銅または 6AWG アルミニウムです。この数値は NEC 表 250.122 に基づいており、パネル内の 100A ブレーカー、サブパネルへの 100 A フィーダ、および 100 A サービス切断に同じように当てはまります。 4 本のワイヤを 100 A サブパネルに引き出します。4 番目のワイヤは、多くの設置業者が習慣で手を伸ばす 10AWG ではなく、8AWG 銅線です。

この最低条件にさらに 2 つの条件が加わります。このテーブルはターゲットではなくフロアを設定するため、長期にわたって、または腐食性の場所に 6AWG 銅線を設置することを妨げるものはありません。また、電圧降下のために電流が流れる導体を拡大すると、それに伴ってアース線も拡大する必要があります。これら 2 つのルールは、現場でこのテーマに関して持ち上がる議論のほとんどを説明します。

負荷ではなくブレーカー定格によってサイズが決まる理由

通常動作中、機器の接地線には電流が流れません。建物の下の土壌の電位に置かれており、高温の導体が金属製の筐体、レースウェイ、またはモーターのフレームに接触するまでは何も動作しません。その瞬間、それはリターンパスとなり、そこを流れる故障電流はループのインピーダンスによってのみ制限されます。

導体が損傷する前にブレーカーを開く必要があります。 100 A モールド ケース ブレーカーの瞬間トリップでは、数サイクルで 5,000 A の障害が解消される場合があります。熱磁気デバイスを高インピーダンスで長時間動作させると、はるかに長い時間がかかる可能性があり、導体が吸収するエネルギーは電流の 2 乗と時間の積に比例します。決定的な要因は過電流デバイスの設定であり、回路が実際に何を流すかではありません。

そのため、35 A の負荷しか伝送しない 100 A フィーダでも 8 AWG 銅製 EGC が必要です。接地線と測定された負荷の一致は、最も一般的な現場エラーの 1 つであり、性能に関する苦情としてではなく、規格違反として検査報告書に記載されます。

機器の接地線または接地電極線

「100 アンペアの接地線サイズ」というフレーズは、道路の分岐点を隠しています。 2 つの異なる導体は、100 A システムではどちらもアース線と呼ばれ、2 つの異なる理由から 2 つの異なるテーブルからサイズが決定されます。自分がどれを持っているかを分類すると、二度手間を省くことができます。

100 A サービスでは、2 つの答えが同じ番号、つまり 8 AWG 銅線に到達することがよくあります。まさにこれが、混乱が残る理由です。彼らは異なるルートでそこに到着しますが、サービスが大きくなったり、き電線が大型化したりした瞬間にルートが分岐します。 1 つだけ覚えているとすれば、EGC はブレーカーに従い、GEC は引込線に従っていることを覚えておいてください。

数字の裏にある表

表 250.122 に、回路を保護する過電流デバイスの定格に対する最小 EGC サイズを示します。関連する行は次のようになります。

曲線は直線ではないため、材料を見積もるときにそれが重要になります。 100 A から 200 A 回路に移行すると、銅製 EGC が 8 AWG から 6 AWG に変更されますが、これは控えめなステップです。 100 A から 600 A にすると、8 AWG から 1 AWG に変わり、これは銅の断面積の約 5 倍になります。以下のグラフは、サーキュラーミルでの同じ進行を示しています。サーキュラーミルは、比例増加を計算する必要がある場合にコード自体が使用する単位です。

ブレーカーによって最小銅 EGC がどのように増加するか

バーの長さは、直径ではなく導体の断面積に比例します。故障電流容量が金属面積を追跡するため、これはそれらを比較する正しい方法です。

8 AWG 銅線では不十分な場合

NEC 250.122(B) には、非接地導体のサイズが電流容量によって必要な最小値を超えて増加する場合、EGC も比例して増加する必要があると記載されています。比例増加にはサーキュラーミル領域が使用されますが、ここで計算が難しくなります。

通常、52,620 サーキュラー ミルの 3 AWG 銅非接地導体と 16,510 サーキュラー ミルの 8 AWG 銅 EGC が取り付けられた 100 A フィーダーを考えてみましょう。動作時間が十分長いため、電圧降下を 3% 未満に抑えるために 83,690 サーキュラーミルの 1 AWG 銅線にサイズアップすることができます。面積比は 83,690 割る 52,620、つまり 1.59 です。元の EGC 面積にその比率を掛けると、少なくとも 26,258 サーキュラー ミルが必要になります。

A6AWG 銅導体 サーキュラーミルは 26,240 です。 18 サーキュラー ミルでミスしているため、6 AWG は不合格となり、41,740 サーキュラー ミルの 4 AWG が正解です。電卓を持った検査員はそのギャップを見つけるでしょう。それが、大型の 100 A フィーダーが故障する最も一般的な理由です。

• このルールは、負荷が単に重い場合ではなく、非接地導体が必要な電流容量よりも大きい場合にのみトリガーされます。
• 導体は 3 AWG 銅のままにし、EGC は 8 AWG 銅のままで、計算は必要ありません。
• 並列フィーダの実行では、各レースウェイは過電流デバイスの定格に基づいて独自のフルサイズの EGC を搭載します。 1 つの 8 AWG 導体を 3 つの電線管に分割することはできません。
• EMT、IMC、硬質金属導管などの金属レースウェイは、それ自体が機器の接地経路として認識されていますが、多くの工業仕様では、特に腐食性または高振動の領域では依然としてワイヤタイプの EGC が必要です。

100アンペアの銅またはアルミニウム

アルミニウムの導電率は銅の約 61% であるため、1 つ上のサイズが必要です。これが、銅が 8 AWG であるのに対し、表では 6 AWG アルミニウムを求めている理由のすべてであり、2 つの導体は 1 フィートあたりの抵抗に関してほぼ同一に動作します。

異なる点は、終端と環境です。アルミニウムは温度サイクルに伴ってより膨張および収縮するため、終端には AL/CU 規格のラグが必要で、より大きなサイズの場合は酸化防止剤が必要です。アルミニウムは、適切なバリアなしで湿った場所で銅、真鍮、または亜鉛メッキ鋼と直接接触させてはなりません。また、耐食性ジャケットまたは記載されている用途なしで直接埋設してはなりません。銅のほうが高価ですが、許容範囲は広くなります。サービス作業と比較すると導体が小さい 100 A の回路では、ほとんどのエンジニアは単に銅線に留まり、会話を避けます。

識別も重要です。裸銅は EGC として許可されていますが、絶縁された機器の接地導体は緑色、または緑色に 1 つ以上の黄色のストライプが入っている必要があります。緑の導体をサブパネルの給電線の中性線として再利用したり、再識別された白い導体をアースとして利用したりしないでください。埋設接地導体が盗難の危険や機械的酷使にさらされる場合、銅被覆鋼より線は、切断や引っ張りに耐える鋼芯と同じ低抵抗の経路を提供するため、単銅の実用的な代替品となります。

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標準 銅の接地線 パネル間およびエンクロージャの接合のデフォルトのままであり、通常のラグやコネクタで正しく終端するのが最も簡単な材料です。

購入するものと注文前に確認すること

サイズが 8 AWG 銅または 6 AWG アルミニウムであることがわかったら、残りの決定は電流容量ではなく形状と仕上げになります。

• より線: ソリッド 8 AWG は硬く、短い電線管を簡単に引っ張ることができます。一方、より線 8 AWG はエンクロージャ内でよりよく曲がり、振動に耐えます。産業用パネルでは、通常、圧着端子を使用してより線を使用する方が安全な選択です。
• 絶縁: 絶縁 EGC 用の緑色の XLPE または PVC、または配線路がすでに保護を提供しており、仕様でそれが許可されている場合は裸銅。
• 導電率: 軟銅線は通常、100% IACS で指定されます。プロジェクトに第三者の検査官がいる場合は、工場証明書を要求してください。
• 腐食: 錫めっき銅より線は、裸の銅が緑色の緑青を形成し、接続抵抗が徐々に上昇する沿岸、化学、または高湿度のプラントではプレミアム価値があります。
• 在庫管理: 8 AWG 銅線、6 AWG 銅線、6 AWG アルミニウム、および 4 AWG 銅線を手元に置いてください。これら 4 つで、大型のケースも含め、受信する 100 A コールのほぼすべてに対応します。

円形ミル面積、ストランド数、材料グレードを公開しているサプライヤーは、250.122(B) の計算を電話をかける代わりに 2 分間で完了させます。

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パネル作業の場合、ブレーカー定格に合わせたサイズの銅より線が指定するのが最も簡単なアイテムであり、標準の圧縮ラグで予想どおりに終端されます。

パネルでまとめる

導体のサイズは、信頼性の高い 100 A の接地パスの半分にすぎません。残りの半分は終端チェーンです。サブパネル内の別個のアース バーはエンクロージャにしっかりと接着されており、中性バーは絶縁され、接着ネジは取り外されています。これにより、故障電流が電線管継手を通さずに意図した経路に維持されます。緩んだラグの下にある 8 AWG 銅導体は、ブレーカーが障害に気づくずっと前にアークが発生するため、すべてのラグをラベルに印刷されている値にトルクしてください。

機器内部では、銅バーとバスバーのアセンブリにはワイヤと同じ電流が流れ、表面状態と接触圧力に同じ注意が必要です。

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実際的な答えを要約すると、100 アンペアの回路には機器の接地導体として 8 AWG 銅または 6 AWG アルミニウムが必要であり、100 A のサービスには通常、接地電極導体として 8 AWG 銅が必要であり、回路導体が増加すると両方の数値が増加します。保護装置に合わせてアースのサイズを調整し、電圧降下の拡大後に再度検証すると、検査は問題なく行われます。これはまさにアース線に求められるものです。