แผนภูมิขนาด NEC EGC: วิธีเลือกตัวนำสายดินของอุปกรณ์ที่เหมาะสม

ช่างไฟฟ้าในงานเชิงพาณิชย์เปิดตารางขนาดสายกราวด์และพบว่าอุปกรณ์กระแสเกิน 200 A ต้องใช้ตัวนำสายดิน (EGC) ที่เป็นทองแดงขนาด 6 AWG แม้ว่าตัวนำเฟสจะมีขนาดใหญ่เกินไปก็ตาม ตัวเลขนั้นไม่ได้มาจากตารางความทึบ มันมาจากแผนภูมิขนาด EGC ใน NEC ตารางที่ 250.122 โดยตรง ความแตกต่างนี้มองข้ามได้ง่าย แต่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตั้งที่ปลอดภัยและสอดคล้องกับโค้ด

EGC ไม่ใช่ตัวนำกระแสไฟในระหว่างการทำงานปกติ มีไว้เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าลัดกลับไปยังแหล่งกำเนิดเพื่อให้เบรกเกอร์สามารถเดินทางได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากการให้คะแนนของเบรกเกอร์จะกำหนดปริมาณพลังงานที่ตัวนำอาจต้องจัดการ กฎโค้ดจะผูกขนาดขั้นต่ำของ EGC เข้ากับการให้คะแนนนั้นมากกว่าที่จะโหลด ในบทความนี้ เราจะแจกแจงแผนภูมิขนาด EGC อธิบายวิธีอ่าน และเชื่อมต่อกับส่วนประกอบสายดินที่คุณจะติดตั้งจริง

ตัวนำสายดินของอุปกรณ์คืออะไร?

ตัวนำต่อสายดินของอุปกรณ์ให้เส้นทางความต้านทานต่ำจากชิ้นส่วนโลหะที่ถูกเปิดเผยของอุปกรณ์ไฟฟ้ากลับไปยังตัวนำที่ต่อสายดินหรือบัสกราวด์ เป็นตัวนำที่ล้างข้อผิดพลาดของกราวด์โดยเปิดใช้งานอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินเพื่อเปิดวงจร NEC กำหนดขนาดขั้นต่ำเป็น Table 250.122 ขึ้นอยู่กับพิกัดหรือการตั้งค่าของอุปกรณ์กระแสเกินอัตโนมัติในวงจรที่อยู่ข้างหน้าอุปกรณ์

EGC แตกต่างจากตัวนำอิเล็กโทรดกราวด์ (GEC) ซึ่งเชื่อมต่อระบบกับอิเล็กโทรดกราวด์ เช่น แท่งกราวด์ EGC ยังแตกต่างจากตัวนำที่เป็นกลางที่มีการลงกราวด์ ความสับสนนี้เป็นเรื่องปกติ และการผสมกันอาจทำให้เกิดตัวนำไฟฟ้าขนาดเล็กและการติดตั้งที่ไม่ปลอดภัย

EGC กับ GEC: เหตุใดแผนภูมิขนาดจึงใช้แทนกันได้

ผู้ติดตั้งจำนวนมากใช้ไฟล์ ตารางขนาดตัวนำไฟฟ้ากราวด์ (NEC ตาราง 250.66) สำหรับการต่อสายดินของอุปกรณ์ ตารางทั้งสองมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน:

• EGC (ตาราง 250.122): ปรับขนาดตามระดับอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟเกิน เป็นตัวนำล้างข้อผิดพลาดระหว่างอุปกรณ์และแหล่งกำเนิด
• GEC (ตาราง 250.66): ปรับขนาดตามขนาดของตัวนำบริการที่ไม่มีสายดินที่ใหญ่ที่สุด มันเชื่อมโยงระบบเข้ากับอิเล็กโทรดกราวด์

EGC อาจมีขนาดใหญ่กว่า GEC ในบางการติดตั้ง และในทางกลับกัน ยืนยันการใช้งานทุกครั้งก่อนที่จะเลือกตัวนำจากแผนภูมิใดแผนภูมิหนึ่ง

แผนภูมิขนาด EGC: ตาราง NEC 250.122

แผนภูมิด้านล่างแสดงขนาดตัวนำกราวด์ของอุปกรณ์ขั้นต่ำสำหรับตัวนำทองแดงและอะลูมิเนียม โดยขึ้นอยู่กับพิกัดการป้องกันกระแสเกิน นี่เป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายของ NEC Table 250.122; ตรวจสอบกับรหัสท้องถิ่นของคุณฉบับที่นำมาใช้ในปัจจุบันเสมอ

สังเกตตรรกะ: อัตรากระแสไฟเกินที่สูงขึ้นต้องใช้ EGC ที่ใหญ่กว่า ตัวนำไม่จำเป็นต้องมีขนาดสำหรับโหลด มันจะต้องรอดจากข้อผิดพลาดกราวด์จนกว่าเบรกเกอร์จะทำงาน วงจรขนาด 100 A สามารถใช้ EGC ทองแดงขนาด 8 AWG ได้ แม้ว่าตัวนำเฟสจะมีขนาด 1 AWG ขึ้นไปก็ตาม นั่นทำให้หลายคนประหลาดใจ แต่ถูกต้องภายใต้ NEC 250.122

วิธีการใช้แผนภูมิขนาด EGC ในทางปฏิบัติ

การใช้แผนภูมิจะตรงไปตรงมาเมื่อคุณทราบวงจรย่อยหรือพิกัดอุปกรณ์กระแสเกินของตัวป้อน ทำตามขั้นตอนเหล่านี้ในทุกโครงการ:

1. ระบุพิกัดการป้องกันกระแสเกิน สำหรับวงจร นี่คือเบรกเกอร์หรือฟิวส์ที่ป้องกันอุปกรณ์
2. ค้นหาการให้คะแนนนั้นในคอลัมน์ด้านซ้าย ของตารางที่ 250.122
3. เลือกคอลัมน์วัสดุที่ถูกต้อง ขึ้นอยู่กับว่า EGC นั้นเป็นทองแดงหรืออะลูมิเนียม/อะลูมิเนียมหุ้มทองแดง
4. ปรับเพื่อเพิ่มขนาดตัวนำ เมื่อตัวนำเฟสเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟตกหรือสาเหตุอื่น EGC จะต้องได้รับการขยายตามสัดส่วนในพื้นที่หน้าตัด
5. ตรวจสอบเงื่อนไขการติดตั้ง รวมถึงพิกัดอุณหภูมิ ความต้านทานการกัดกร่อน และการป้องกันทางกล

สำหรับวงจร 400 A ที่มี EGC ทองแดง แผนภูมิจะให้ 3 AWG แต่หากตัวนำเฟสถูกเพิ่มขนาดจาก 500 kcmil เป็น 750 kcmil EGC จะต้องเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ตัวนำ กฎทั่วไปคือการเพิ่ม EGC ด้วยอัตราส่วนเดียวกันกับพื้นที่ตัวนำเฟสที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะช่วยปกป้อง EGC ไม่ให้ประสบกับความร้อนจากกระแสไฟลัดที่มากเกินไป เมื่อตัวนำวงจรมีขนาดใหญ่กว่าค่าต่ำสุด

ยืนยันกฎรหัสจริงกับหน่วยงานที่มีเขตอำนาจศาลเสมอ การแก้ไขในท้องถิ่นสามารถเปลี่ยนแปลงหรือจำกัดขนาดบางขนาดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวนำหรือระบบที่เคลือบด้วย PVC ที่มีกระแสไฟฟ้าขัดข้องสูง

ลวดตีเกลียวทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับระบบสายดิน ลวดทองแดงตีเกลียวนี้มีจำหน่ายในรูปแบบดึงแข็ง ดึงอ่อน หรือกระป๋องสำหรับการต่อสายดิน ตัวเลือกแบบกระป๋องที่มีการนำไฟฟ้าสูงและทนต่อการกัดกร่อนทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้เมื่อปรับขนาดตัวนำกราวด์ของอุปกรณ์ ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวนำกราวด์ของอุปกรณ์ทองแดงกับอลูมิเนียม

แผนภูมิขนาด EGC แสดงรายการตัวนำทั้งทองแดงและอลูมิเนียม ทองแดงเป็นตัวเลือกแบบดั้งเดิมเนื่องจากมีการนำไฟฟ้าสูง ทนต่อการกัดกร่อน และความแข็งแรงทางกล อลูมิเนียมและอลูมิเนียมหุ้มทองแดงมีน้ำหนักเบากว่าและราคาถูกกว่า แต่ต้องใช้ขนาดที่ใหญ่กว่าเนื่องจากมีการนำไฟฟ้าต่ำกว่า แผนภูมินี้สะท้อนถึงความแตกต่าง: โดยทั่วไปแล้ว EGC อะลูมิเนียมจะมีขนาด AWG ใหญ่กว่าทองแดงสองขนาดสำหรับการป้องกันกระแสไฟเกินเท่ากัน

เมื่อเลือกตัวนำอะลูมิเนียม ควรคำนึงถึงจุดสิ้นสุดด้วย อะลูมิเนียมไวต่อการเกิดออกซิเดชันและการขยายตัวทางความร้อนมากกว่า ดังนั้นขั้วต่อจึงต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับอะลูมิเนียม และอาจต้องใช้สารประกอบต้านอนุมูลอิสระ สำหรับสถานที่ฝังศพโดยตรงหรือที่เปียก มักระบุทองแดงที่หุ้มด้วยทองแดงหรือทองแดงกระป๋องเพื่อลดการกัดกร่อนของกัลวานิก

ชนิดของดินและสภาพแวดล้อมมีความสำคัญพอๆ กับวัสดุตัวนำ ในดินที่เป็นกรดหรือดินเค็ม EGC ทองแดงเปลือยอาจสึกกร่อนได้เร็วกว่าตัวนำที่หุ้มฉนวนอย่างเหมาะสม วิศวกรออกแบบจำนวนมากชอบแท่งเหล็กกราวด์หุ้มทองแดงสำหรับการสัมผัสกับดิน ในขณะที่ใช้ทองแดงสำหรับ EGC ที่วิ่งไปยังอุปกรณ์ การรวมกันนี้ให้ทั้งความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องสูง

แกนกราวด์เหล็กหุ้มทองแดงพร้อมการเคลือบนาโน ก้านนี้ผสมผสานชั้นทองแดงหนาเข้ากับความแข็งแรงของเหล็ก ทำให้มีความต้านทานแรงดึงสูงและทนต่อการกัดกร่อนสำหรับการต่อสายดินในระยะยาว ความเข้ากันได้ในการเชื่อมแบบคายความร้อนและความยาวที่ปรับได้นั้นเหมาะกับสภาพดินและกระแสไฟฟ้าขัดข้องต่างๆ ดูผลิตภัณฑ์ →

การติดตั้งจริงและข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์

แผนภูมิขนาด EGC ระบุพื้นที่หน้าตัดขั้นต่ำ แต่การติดตั้งที่เป็นไปตามรหัสยังจำเป็นต้องมีการติดตั้งที่เหมาะสม การต่อท่อน้ำเย็น และการยุติการเชื่อมต่อที่สะอาด แคลมป์ที่หลวมหรือการเชื่อมต่อที่มีขนาดเล็กเกินไปสามารถเปลี่ยน EGC ที่มีขนาดถูกต้องให้เป็นจุดเสียหายที่เป็นอันตรายได้ เมื่อคุณสร้างระบบสายดิน ให้จับคู่ขนาดตัวนำกับการป้องกันกระแสเกิน และใช้แคลมป์และบัสบาร์ที่ได้รับอนุมัติสำหรับรอยต่อหรือต๊าปทุกอัน

สำหรับแผงอุตสาหกรรม บัสบาร์ทองแดงกระป๋องมักเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการรวม EGC หลายรายการเข้าด้วยกันและหลีกเลี่ยงความยุ่งเหยิง บัสบาร์ช่วยให้การติดตั้งเป็นระเบียบและทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบขนาดตัวนำในระหว่างการตรวจสอบ นอกจากนี้ยังทำให้การเพิ่มวงจรใหม่ในอนาคตง่ายขึ้นอีกด้วย

หากโครงการของคุณต้องการก้านกราวด์เพื่อเสริมระบบอิเล็กโทรด โปรดจำไว้ว่าขนาดของก้านถูกกำหนดโดยตาราง GEC ไม่ใช่ตาราง EGC พันธะระหว่าง EGC และระบบอิเล็กโทรดกราวด์มีความสำคัญพอๆ กับตัวตัวนำเอง ใช้ขั้วต่อแบบแยกส่วนหรือแคลมป์กราวด์ที่ได้รับอนุมัติเพื่อให้มั่นใจถึงความต้านทานต่ำและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ผู้ติดตั้งจำนวนมากถามว่า EGC จำเป็นต้องอยู่ในทางวิ่งเดียวกันกับตัวนำเฟสหรือไม่ โดยทั่วไปคำตอบคือใช่ การรักษา EGC ไว้ในท่อเดียวกันจะช่วยลดอิมพีแดนซ์และปรับปรุงการส่งคืนกระแสฟอลต์ นอกจากนี้ยังป้องกันความร้อนจากแม่เหล็กในรางน้ำโลหะ เมื่อแยกเส้นทาง โค้งทั้งหมดจะต้องกวาดยาวเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของฉนวน

แท่งสายดินทองแดงปราศจากออกซิเจนสำหรับการเชื่อมต่อสายดิน ผลิตจากทองแดงไร้ออกซิเจนบริสุทธิ์ 99.97% ที่มีความต้านทานต่ำ บัสบาร์นี้เหมาะกับงานป้องกันฟ้าผ่าและการต่อสายดิน องค์ประกอบที่ได้รับการรับรองรองรับการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ที่เชื่อถือได้และเส้นทางกระแสไฟฟ้าขัดข้องในการติดตั้งที่หลากหลาย ดูผลิตภัณฑ์ →

แผนภูมิขนาด EGC ไม่ใช่คำแนะนำ มันเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ด้วยการปรับขนาดตัวนำสายดินของอุปกรณ์ตามพิกัดอุปกรณ์กระแสเกิน คุณจึงมั่นใจได้ว่ากระแสไฟลัดมีเส้นทางที่เชื่อถือได้ในการสะดุดเบรกเกอร์ ใช้เวลาอ่านแผนภูมิให้ถูกต้อง เปรียบเทียบตัวเลือกทองแดงและอะลูมิเนียม และติดตั้งตัวนำพร้อมข้อต่อที่มีคุณภาพจะช่วยปกป้องทั้งอุปกรณ์และผู้คน

สำหรับระบบกราวด์ที่สมบูรณ์ ให้จับคู่ EGC กับตัวนำและแท่งกราวด์ที่ถูกต้อง รีวิว คู่มือการเลือกตัวนำสายดิน บนไซต์ของเรา และหากคุณต้องการคำแนะนำเชิงลึกเกี่ยวกับการติดตั้งราวแขวน โปรดของเรา คู่มือก้านดิน ครอบคลุมขั้นตอนการปฏิบัติ ทุกองค์ประกอบของระบบทำงานร่วมกัน และ EGC ที่มีขนาดเหมาะสมเป็นด่านแรกในการป้องกันไฟฟ้าขัดข้อง