Tamaño del cable de tierra para servicio de 400 amperios: guía completa de reglas EGC vs GEC y NEC

Si está dimensionando el cable de tierra para un servicio de 400 amperios, el primer paso es decidir a qué cable de tierra se refiere. Un disyuntor o seccionador de 400 A puede necesitar un conductor de conexión a tierra de equipo (EGC) de cobre de 3 AWG según la Tabla 250.122, mientras que el conductor del electrodo de conexión a tierra (GEC) conectado a una varilla de tierra puede ser tan pequeño como cobre de 6 AWG según la Tabla 250.66. Este artículo explica ambas reglas para que puedas pedir el cable correcto sin tener que adivinar.

EGC frente a GEC: dos conductores de puesta a tierra diferentes

El término "cable de tierra" se utiliza a menudo para dos conductores que realizan trabajos diferentes. El conductor de conexión a tierra del equipo elimina las fallas a tierra al transportar la corriente de falla de regreso a la fuente, por lo que su tamaño se dimensiona según la clasificación del dispositivo de sobrecorriente. El conductor del electrodo de puesta a tierra conecta el sistema eléctrico al electrodo de tierra, como una varilla de tierra o un electrodo revestido de hormigón, y se dimensiona según el tamaño del conductor de fase y el tipo de electrodo.

Debido a que EGC y GEC siguen tablas diferentes, no se puede simplemente elegir un tamaño de cable para cada instalación de 400 A.

Conductor de puesta a tierra de equipos para un servicio de 400 A

El EGC debe dimensionarse según la tabla NEC 250.122 utilizando la clasificación del circuito derivado o del dispositivo de sobrecorriente del alimentador que protege el equipo. Un dispositivo de sobrecorriente de 400 A requiere un EGC de cobre de 3 AWG, o un EGC de aluminio o aluminio revestido de cobre de 1 AWG.

Si los conductores de fase para el servicio de 400 A están sobredimensionados más allá del mínimo requerido para la ampacidad, el EGC debe aumentarse proporcionalmente, según lo exige NEC 250.122(B). Por ejemplo, un recorrido largo del alimentador que requiere conductores de fase de mayor tamaño también obliga a un EGC más grande.

Conductor de electrodo de puesta a tierra para un servicio de 400 A

El dimensionamiento del GEC comienza con la Tabla NEC 250.66 según el tamaño del conductor de suministro no puesto a tierra más grande que ingresa al servicio. Para un servicio común de 400 A que utiliza conductores de fase de cobre de 400 kcmil o de aluminio de 600 kcmil, la Tabla 250.66 generalmente requiere un GEC de cobre de 1/0 AWG. Sin embargo, hay una excepción importante: cuando el GEC termina en una varilla de tierra, un electrodo de tubería o un electrodo de placa, NEC 250.66(A) le permite detenerse en cobre de 6 AWG porque el electrodo en sí generalmente no puede aceptar más corriente de falla de manera efectiva. Si el electrodo es un electrodo revestido de concreto, el tamaño máximo requerido es cobre de 4 AWG.

Para seleccionar el GEC, siga esta sencilla secuencia:

1. Identifique el tipo de electrodo de puesta a tierra realmente instalado.
2. Encuentre el tamaño del conductor de fase y consulte la Tabla 250.66.
3. Aplicar la excepción aplicable para varillas o electrodos revestidos de hormigón.
4. Verifique las enmiendas locales, ya que algunas jurisdicciones requieren un conductor de electrodo más grande para los sistemas de rayos.

Aquí está el resumen de decisiones para los tipos de electrodos más comunes:

• Electrodo de varilla de tierra: se requiere un máximo de cobre de 6 AWG, independientemente del tamaño de fase.
• Electrodo revestido de hormigón: se requiere un máximo de cobre de 4 AWG.
• Otros electrodos: valor de la Tabla 250.66, normalmente 1/0 de cobre para un servicio de 400 A.

Para una varilla de tierra suplementaria accionada para protección contra rayos o sobretensiones, generalmente se aplica la misma regla de cobre de 6 AWG, pero verifique la conexión del electrodo y la distancia desde el panel antes de finalizar el recorrido.

Varilla de puesta a tierra de acero revestido de cobre para protección contra sobretensiones y rayos Esta varilla de conexión a tierra combina bien con la varilla de conexión a tierra complementaria, ya que ofrece un núcleo de acero duradero unido con cobre con alta resistencia a la tracción y a la corrosión para conexiones confiables de electrodos. Ver producto →

Servicios de dos paneles 400A y disposición de conexión a tierra

Muchos servicios residenciales de 400 A llegan como un solo medidor/caja de desconexión que contiene dos disyuntores principales de 200 A. El conductor del electrodo de puesta a tierra para este servicio combinado todavía se basa en la Tabla 250.66 utilizando el conductor no puesto a tierra más grande que alimenta el gabinete. Con dos suministros de 200 A conectados entre sí, muchos planes eligen un GEC de cobre 1/0 cuando el electrodo no es una varilla de tierra, o un GEC de cobre de 6 AWG si el único electrodo es un par de varillas de tierra. Los conductores de puesta a tierra del equipo para cada panel de 200 A siguen la Tabla 250.122 para 200 A, que es cobre de 6 AWG, a menos que los conductores de fase sean de mayor tamaño.

Cuando el servicio tiene desconexiones separadas, el GEC se puede tender desde el gabinete del medidor hasta la barra de tierra y luego se pueden realizar derivaciones individuales en cada panel. Mantenga el GEC continuo desde el electrodo hasta el primer medio de desconexión y conecte el recinto en ese punto con el conector adecuado. Si necesita ampliar desde un medidor de 400 A a dos paneles, usar un único GEC más grande para un bus de unión ahorrará mano de obra y reducirá la posibilidad de perder conductancia en un empalme.

Consideraciones sobre el material conductor y la corrosión

El tamaño del cable de tierra es sólo la mitad de la ecuación; La elección del material afecta la confiabilidad a largo plazo. El cobre ofrece baja resistencia y excelente resistencia a la corrosión, pero el enterramiento directo en suelos alcalinos o ácidos puede causar corrosión galvánica cuando se conecta a varillas de acero. Los conductores de acero revestidos de cobre combinan un núcleo de acero para mayor resistencia mecánica con una capa exterior de cobre para conductividad y conexiones compatibles con materiales de cobre. El NEC permite el GEC de aluminio, pero no se puede utilizar en todas las condiciones del suelo y no se debe instalar a menos de 18 pulgadas del suelo, a menos que esté indicado para enterramiento directo.

Cuando seleccione el material GEC, considere la longitud del conductor, la resistividad del suelo y si necesita flexibilidad en las terminaciones. Para tramos expuestos, el alambre redondo de acero revestido de cobre proporciona suficiente rigidez para permanecer en su lugar, mientras que la trenza de cobre flexible es más fácil de pasar dentro de los gabinetes.

Alambre redondo de acero revestido de cobre para conductores de electrodos de puesta a tierra Adecuado para tendidos de GEC expuestos en un servicio de 400 A, este cable redondo combina un núcleo de acero resistente con una capa de cobre unida molecularmente, lo que permite curvaturas cerradas sin agrietarse. Ver producto →

Construya la ruta de conexión a tierra completa

Un sistema de puesta a tierra de servicio de 400 A necesita más que cables: el electrodo, las conexiones exotérmicas o mecánicas, las abrazaderas y la barra colectora deben trabajar juntos. Para una configuración de dos paneles de 400 A, un enfoque común es conectar el gabinete del medidor a una barra colectora de conexión a tierra y luego alimentar cada panel de 200 A con su propia toma GEC. La barra colectora debe estar clasificada para la cantidad de conductores y dimensionada para manejar la posible corriente de falla.

Utilice abrazaderas listadas para cada conexión de electrodo y haga que el GEC sea continuo o empalme solo con conectores de compresión irreversibles listados para conexión a tierra. Se prefieren las conexiones inspeccionables porque un empalme corroído puede dañar todo el sistema. Por esa razón, muchos instaladores pasan el GEC por un pozo de inspección o un pozo de verificación de conexión a tierra.

Antes de comprar, revise los conceptos básicos de conductores de puesta a tierra y los diferentes varillas de puesta a tierra disponible para el lado del electrodo del sistema.

Barra colectora de conexión a tierra para unir múltiples conductores de servicio Al coordinar las tomas GEC para una configuración de 400 A de dos paneles, esta barra colectora proporciona un punto de conexión central clasificado para múltiples conductores, lo que ayuda a organizar el sistema de puesta a tierra. Ver producto →

El tamaño correcto del cable de tierra para un servicio de 400 amperios depende de si está dimensionando el conductor de tierra del equipo o el conductor del electrodo de tierra. Utilice cobre de 3 AWG o aluminio de 1 AWG para el EGC y siga la Tabla 250.66 con sus excepciones de electrodos para el GEC. Siempre confirme los tamaños reales de los conductores de fase y las enmiendas eléctricas locales antes de realizar su pedido de material, porque un cable que es la mitad de su tamaño demasiado pequeño puede crear un grave peligro para la seguridad, mientras que un conductor de gran tamaño rara vez le cuesta mucho pero puede complicar la terminación.