NEC Grounding Electrode Conductor (GEC) Dimensionierung
NEC Table 250.66 dimensioniert den Grounding Electrode Conductor nach der Größe des Service-Entrance-Conductors.
NEC Article 250 von NFPA 70 (2023) regelt Erdung und Verbindung, und Table 250.66 ist die Haupttabelle zur Dimensionierung des Grounding Electrode Conductor (GEC). Der GEC ist der Leiter, der den geerdeten Service-Conductor (Neutralleiter) an der Betriebseinrichtung mit dem Erdungselektrodensystem verbindet - dem Erdungsstab, der einbetonierten Elektrode (Ufer), dem Gebäudestahl oder dem Wasserrohr. Eine korrekte Dimensionierung erfordert das Lesen von 250.66 zusammen mit der Größe der Service-Entrance-Conductors.
Was Article 250 sagt
NEC 250.66 lautet: „The size of the grounding electrode conductor of a grounded or ungrounded ac system shall not be less than given in Table 250.66, except as permitted in 250.66(A) through (C)." Übersetzt: Schlagen Sie Ihren größten ungrounded Service-Entrance-Conductor in der linken Spalte von Table 250.66 nach und lesen Sie dann die GEC-Größe aus der rechten Spalte ab.
Table 250.66 Wortlaut
| Größter ungrounded Service-Conductor (Cu AWG/kcmil) | Größter ungrounded Service-Conductor (Al AWG/kcmil) | GEC Kupfer | GEC Aluminium |
|---|---|---|---|
| 2 oder kleiner | 1/0 oder kleiner | 8 | 6 |
| 1 oder 1/0 | 2/0 oder 3/0 | 6 | 4 |
| 2/0 oder 3/0 | 4/0 oder 250 | 4 | 2 |
| Über 3/0 bis 350 | Über 250 bis 500 | 2 | 1/0 |
| Über 350 bis 600 | Über 500 bis 900 | 1/0 | 3/0 |
| Über 600 bis 1100 | Über 900 bis 1750 | 2/0 | 4/0 |
| Über 1100 | Über 1750 | 3/0 | 250 |
GEC-Werte gemäß NEC 2023.
Die kritischen Ausnahmen in 250.66(A), (B), (C)
Diese Ausnahmen sind das, was die meisten Installateure tatsächlich verwenden:
- 250.66(A) - Verbindungen zu Stab-, Rohr- oder Plattenelektroden: Der Teil des GEC, der die alleinige Verbindung zu einer hergestellten Elektrode (Erdungsstab, Rohr, Platte) ist, muss nicht größer als 6 AWG Kupfer oder 4 AWG Aluminium sein.
- 250.66(B) - Verbindungen zu einbetonierten Elektroden (Ufer): Der Teil des GEC, der die alleinige Verbindung zu einer einbetonierten Elektrode ist, muss nicht größer als 4 AWG Kupfer sein.
- 250.66(C) - Verbindungen zu Erdungsringen: Der Teil des GEC, der die alleinige Verbindung zu einem Erdungsring ist, muss nicht größer als der für den Erdungsring verwendete Leiter sein (typischerweise 2 AWG Kupfer).
Diese drei Ausnahmen sind der Grund, warum ein 400A-Service einen 6 AWG GEC zu seinem Erdungsstab führen kann, während ein #2 AWG GEC zum Gebäudestahl läuft.
GEC vs EGC - Die kritische Unterscheidung
| Attribut | GEC (Grounding Electrode Conductor) | EGC (Equipment Grounding Conductor) |
|---|---|---|
| NEC Article | 250.62 - 250.70 | 250.118 - 250.122 |
| Dimensionierungstabelle | 250.66 | 250.122 |
| Pfad | Geerdeter Service-Conductor -> Erdungselektrode | Gerätemetall -> geerdeter Service |
| Dimensioniert nach | Größter Service-Entrance-Conductor | Vorgeschalteter Überstromschutz |
| Führt | Blitz, transiente Überspannungsströme | Fehlerstrom |
| Erforderlich bei | Nur am Service (und SDS) | Jedem Stromkreis |
Siehe unsere EGC-Referenz für die parallele EGC-Diskussion.
Beispielrechnung
Ziel: Den GEC für einen 200A-Wohnungsanschluss mit 4/0 Aluminium SE-Kabel zu einem Erdungsstab plus Ufer dimensionieren.
- Service-Conductors: 4/0 AL (gemäß Table 310.12 ist 4/0 AL für einen 200A-Wohnungsanschluss akzeptabel)
- Table 250.66 Zeile: „4/0 AL" -> GEC = 2 AWG Kupfer / 1/0 AL
- Aber - gemäß 250.66(A) muss der Lauf zum Erdungsstab nicht größer als 6 AWG Kupfer sein
- Und gemäß 250.66(B) muss der Lauf zum Ufer nicht größer als 4 AWG Kupfer sein
Der Installateur verlegt also einen einzelnen 4 AWG GEC vom Neutralleiterbus zum Ufer und zapft dann eine 6 AWG Fortsetzung zum Erdungsstab ab (ohne Spleiß im Haupt-GEC). Die Ausnahmen 250.66(A) und (B) sparen teures Kupfer.
Installationsanforderungen - NEC 250.64
- 250.64(A) Aluminium verboten in Kontakt mit Mauerwerk, Erde oder feuchten Bereichen
- 250.64(B) Befestigung erforderlich, um Schäden zu vermeiden; Laufwege müssen vor mechanischer Beschädigung geschützt sein
- 250.64(C) Durchgehend: Der GEC muss in einer durchgehenden Länge ohne Spleiß installiert werden, mit Ausnahme bestimmter irreversibler Quetschverbindungen oder Stromschienen
- 250.64(E) Metallische Raceways: Müssen elektrisch durchgehend sein und an beiden Enden verbunden werden, um die induktive Drosselwirkung zu verhindern
Das Problem der induktiven Drossel
Wenn ein GEC in einem ferromagnetischen metallischen Raceway (EMT, RMC, IMC) eingeschlossen ist und das Raceway nicht an beiden Enden verbunden ist, induziert das sich ändernde Magnetfeld eines Blitzimpulses eine gegenwirkende Spannung im Stahlrohr, die die Fähigkeit des GEC, die Überspannung abzuleiten, effektiv drosselt. NEC 250.64(E) verlangt die Verbindung beider Enden des Raceways, um diesen Effekt kurzzuschließen. Die einfachere Lösung: Verlegen Sie den GEC gar nicht erst in einem metallischen Raceway, sondern führen Sie ihn offen aus und schützen Sie ihn bei Bedarf vor mechanischer Beschädigung durch eine 1/16-inch-Platte, oder verwenden Sie ein nichtmetallisches Raceway.
Querverweise
- NEC 250.50 - 250.70 - Anforderungen an das Erdungselektrodensystem
- NEC 250.122 - EGC-Dimensionierung (andere Tabelle, anderer Zweck)
- NEC 310.12 - Dimensionierung der Service-Conductors für Wohnungen
- NEC 250.30 - Erdung separat abgeleiteter Systeme
- NEC 250.94 - Intersystem-Bonding-Terminierung
Wie WireFillChart anknüpft
Unser Conduit-Fill-Rechner ist kein Erdungsrechner, aber die korrekte GEC-Dimensionierung beeinflusst, wie viele Leiter durch einen Service-Entrance-LB oder das Hauptschaltergehäuse passen. Siehe Was ist ein EGC für das verwandte, aber unterschiedliche Dimensionierungskonzept, und unseren Blog zu Conduit für 200A-Service für das vollständige Service-Entrance-Bild.