Dimensioni del cavo di terra per un servizio da 400 A: guida completa alle regole EGC vs GEC e NEC

Se stai dimensionando il cavo di terra per un servizio da 400 A, il primo passo è decidere quale cavo di terra intendi. Un interruttore o sezionatore da 400 A potrebbe richiedere un conduttore di messa a terra (EGC) in rame da 3 AWG secondo la Tabella 250.122, mentre il conduttore dell'elettrodo di messa a terra (GEC) collegato a un picchetto di terra può essere piccolo quanto 6AWG in rame secondo la Tabella 250.66. Questo articolo spiega entrambe le regole in modo da poter ordinare il cavo corretto senza congetture.

EGC vs. GEC: due diversi conduttori di messa a terra

Il termine “filo di terra” viene spesso utilizzato per due conduttori che svolgono compiti diversi. Il conduttore di messa a terra dell'apparecchiatura elimina i guasti a terra riportando la corrente di guasto alla sorgente, quindi è dimensionato in base alla potenza nominale del dispositivo di sovracorrente. Il conduttore dell'elettrodo di terra collega l'impianto elettrico all'elettrodo di terra, come un picchetto di terra o un elettrodo rivestito di cemento, ed è dimensionato in base alle dimensioni del conduttore di fase e al tipo di elettrodo.

Poiché EGC e GEC seguono tabelle diverse, non è possibile scegliere semplicemente una dimensione di cavo per ogni installazione da 400 A.

Conduttore di messa a terra dell'apparecchiatura per un servizio da 400 A

L'EGC deve essere dimensionato in base alla tabella NEC 250.122 utilizzando il valore nominale del dispositivo da sovracorrente del circuito derivato o dell'alimentatore che protegge l'apparecchiatura. Un dispositivo da sovracorrente da 400 A richiede un EGC in rame da 3 AWG oppure un EGC in alluminio o alluminio rivestito in rame da 1 AWG.

Se i conduttori di fase per il servizio 400A sono sovradimensionati oltre il minimo richiesto per la portata, l'EGC deve essere aumentato proporzionalmente, come richiesto dalla NEC 250.122(B). Ad esempio, una lunga corsa dell'alimentatore che richiede conduttori di fase sovradimensionati impone anche un EGC più grande.

Conduttore dell'elettrodo di messa a terra per un servizio da 400 A

Il dimensionamento GEC inizia con la tabella NEC 250.66 basata sulla dimensione del più grande conduttore di alimentazione senza messa a terra che entra nel servizio. Per un servizio comune da 400 A che utilizza conduttori di fase in rame da 400 kcmil o in alluminio da 600 kcmil, la Tabella 250.66 richiede in genere un GEC in rame da 1/0 AWG. Tuttavia, c'è un'importante eccezione: quando il GEC termina con un picchetto di terra, un elettrodo a tubo o un elettrodo a piastra, NEC 250.66(A) consente di fermarsi a 6 AWG di rame perché l'elettrodo stesso solitamente non può accettare più corrente di guasto in modo efficace. Se l'elettrodo è un elettrodo rivestito di cemento, la dimensione massima richiesta è di rame 4 AWG.

Per selezionare il GEC seguire questa semplice sequenza:

1. Identificare il tipo di elettrodo di terra effettivamente installato.
2. Trovare la dimensione del conduttore di fase e consultare la Tabella 250.66.
3. Applicare l'eccezione applicabile per aste o elettrodi rivestiti in cemento.
4. Verificare le modifiche locali, poiché alcune giurisdizioni richiedono un elettrodo conduttore più grande per i sistemi di illuminazione.

Ecco il riepilogo delle decisioni per i tipi di elettrodi più comuni:

• Elettrodo a barra di terra: massimo richiesto 6 AWG di rame, indipendentemente dalla dimensione della fase.
• Elettrodo rivestito in cemento: è richiesto un massimo di rame 4 AWG.
• Altri elettrodi: valore della Tabella 250.66, tipicamente 1/0 di rame per un servizio da 400 A.

Per un picchetto di terra supplementare azionato per la protezione da fulmini o sovratensioni, in genere si applica la stessa regola del rame 6 AWG, ma controllare il collegamento dell'elettrodo e la distanza dal pannello prima di finalizzare il percorso.

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Servizi 400A a due pannelli e layout di messa a terra

Molti servizi residenziali da 400 A arrivano come un contenitore per contatore/sezionatore singolo contenente due interruttori principali da 200 A. Il conduttore dell'elettrodo di messa a terra per questo servizio combinato si basa ancora sulla Tabella 250.66 utilizzando il conduttore senza messa a terra più grande che alimenta l'involucro. Con due alimentatori da 200 A collegati insieme, molti piani scelgono un GEC in rame 1/0 quando l'elettrodo non è un picchetto di terra, o un GEC in rame da 6 AWG se l'unico elettrodo è una coppia di picchetti di terra. I conduttori di messa a terra dell'apparecchiatura per ciascun pannello da 200 A seguono la Tabella 250.122 per 200 A, che è in rame da 6 AWG, a meno che i conduttori di fase non siano sovradimensionati.

Quando il servizio ha disconnessioni separate, il GEC può essere eseguito dall'involucro del contatore al bus di terra, quindi è possibile effettuare prese individuali su ciascun pannello. Mantenere il GEC continuo dall'elettrodo al primo mezzo di disconnessione e collegare la custodia in quel punto con il connettore appropriato. Se è necessario estendere da un misuratore da 400 A a due pannelli, l'utilizzo di un singolo GEC più grande su un bus di collegamento farà risparmiare manodopera e ridurrà la possibilità di perdere conduttanza in una giunzione.

Considerazioni sul materiale del conduttore e sulla corrosione

La dimensione del filo di terra è solo metà dell’equazione; la scelta del materiale influisce sull'affidabilità a lungo termine. Il rame offre una bassa resistenza ed un'eccellente resistenza alla corrosione, ma l'interramento diretto in terreno alcalino o acido può causare corrosione galvanica quando collegato a barre di acciaio. I conduttori in acciaio rivestiti in rame combinano un nucleo in acciaio per resistenza meccanica con uno strato esterno in rame per conduttività e connessioni compatibili con materiali in rame. Il GEC in alluminio è consentito dal NEC ma non può essere utilizzato in tutte le condizioni del terreno e non deve essere installato entro 18 pollici dal suolo a meno che non sia previsto per l'interramento diretto.

Quando selezioni il materiale GEC, considera la lunghezza del conduttore, la resistività del terreno e se hai bisogno di flessibilità alle terminazioni. Per i percorsi esposti, il filo tondo in acciaio rivestito in rame fornisce sufficiente rigidità per rimanere in posizione, mentre la treccia di rame flessibile è più facile da instradare all'interno degli armadietti.

Filo tondo in acciaio rivestito in rame per la messa a terra dei conduttori degli elettrodi Adatto per corse GEC esposte in un servizio da 400 A, questo filo tondo combina un nucleo in acciaio resistente con uno strato di rame legato a livello molecolare, consentendo piegature strette senza fessurazioni. Visualizza il prodotto →

Costruisci il percorso completo di radicamento

Un sistema di messa a terra di servizio da 400 A necessita di più del semplice filo: l'elettrodo, i collegamenti esotermici o meccanici, i morsetti e la sbarra collettrice devono lavorare tutti insieme. Per una configurazione a due pannelli da 400 A, un approccio comune consiste nel collegare l'involucro del contatore a una barra collettrice di terra e quindi alimentare ciascun pannello da 200 A con la propria presa GEC. La sbarra collettrice deve essere dimensionata per il numero di conduttori e dimensionata per gestire la possibile corrente di guasto.

Utilizzare i morsetti elencati per ciascun collegamento degli elettrodi e rendere il GEC continuo o giuntare solo con connettori a compressione irreversibili elencati per la messa a terra. Sono preferibili connessioni ispezionabili perché una giunzione corrosa può compromettere l'intero sistema. Per questo motivo, molti installatori sottopongono il GEC ad un pozzo di ispezione o di controllo della messa a terra.

Prima di acquistare, rivedi le basi di conduttori di terra e il diverso aste di messa a terra disponibile per il lato elettrodo del sistema.

Barra collettrice di messa a terra per il collegamento di più conduttori di servizio Quando si coordinano le prese GEC per una configurazione a due pannelli da 400 A, questa barra collettrice fornisce un punto di collegamento centrale adatto a più conduttori, aiutando a organizzare il sistema di messa a terra. Visualizza il prodotto →

La dimensione corretta del filo di terra per un servizio da 400 A dipende dal dimensionamento del conduttore di terra dell'apparecchiatura o del conduttore dell'elettrodo di terra. Utilizzare rame da 3 AWG o alluminio da 1 AWG per l'EGC e seguire la Tabella 250.66 con le eccezioni degli elettrodi per il GEC. Conferma sempre le dimensioni effettive dei conduttori di fase e le modifiche elettriche locali prima di effettuare l'ordine del materiale, perché un filo troppo piccolo della metà può creare un serio rischio per la sicurezza, mentre un conduttore sovradimensionato raramente costa molto ma può complicare la terminazione.