¿Qué tipo y calibre de cable a tierra necesito cuando uso cables calientes y neutros 1/0?

Tengo un recorrido de 260 pies desde mi panel principal de 225A hasta un subpanel de 100A en un taller de acero en mi jardín. Tengo un cable de cobre desnudo #4 conectado a tierra a la barra de refuerzo en los cimientos del taller. Sin saber lo que necesitaba, me dijeron que necesitaría tres hilos de alambre de cobre trenzado de 1/0 THHN y que eso encajaría en un conducto de pvc de 1 1/4. Compré el cable, enterré el conducto y luego me enteré de que ese tamaño de cable era excesivo incluso para la caída de energía a esa distancia. También aprendí que además de conectar a tierra el subpanel a la barra de refuerzo, necesito pasar un cuarto cable entre el panel principal y el subpanel. Así que en este punto (si es Incluso es posible colocarlo en el conducto) ¿Cuál es el tamaño de cable más pequeño que puedo usar para este cable de tierra? ¿Puede ser un cable desnudo? En cualquier caso, tiene que pasar por el mismo conducto o sería aceptable pasar por fuera del conducto o en un conducto separado paralelo al conducto original. Solo busco reducir el daño causado por confiar en el consejo de alguien que evidentemente no está familiarizado con el código y el sentido común. Probablemente podría meter un cable desnudo #6 o #4 allí, pero si tiene que ser 1/0 o incluso #2, probablemente tendré que desenterrar el conducto y enterrar un nuevo conducto de 2 pulgadas y lidiar con los 250 adicionales. alquiler de bucks de conductos y zanjadoras. Cualquier consejo sería muy apreciado... Soy propietario de una casa que intenta minimizar los costos y termino gastando una cantidad innecesaria en cables y trabajo adicional debido a eso. Tienes lo que pagas Probablemente podría meter un cable desnudo #6 o #4 allí, pero si tiene que ser 1/0 o incluso #2, probablemente tendré que desenterrar el conducto y enterrar un nuevo conducto de 2 pulgadas y lidiar con los 250 adicionales. alquiler de bucks de conductos y zanjadoras. Cualquier consejo sería muy apreciado... Soy propietario de una casa que intenta minimizar los costos y termino gastando una cantidad innecesaria en cables y trabajo adicional debido a eso. Tienes lo que pagas Probablemente podría meter un cable desnudo #6 o #4 allí, pero si tiene que ser 1/0 o incluso #2, probablemente tendré que desenterrar el conducto y enterrar un nuevo conducto de 2 pulgadas y lidiar con los 250 adicionales. alquiler de bucks de conductos y zanjadoras. Cualquier consejo sería muy apreciado... Soy propietario de una casa que intenta minimizar los costos y termino gastando una cantidad innecesaria en cables y trabajo adicional debido a eso. Tienes lo que pagas

Oh no, debería usar aluminio 3/0 o quizás menos dependiendo de su carga real . El cobre es una apuesta segura en esos tamaños.
El cable de tierra más grande que puede colocar allí y ser legal es el n.° 6 (aislado) o el n.° 1 (sin aislamiento), momento en el que alcanza los límites legales de llenado de la tubería. Eso parece ser más que suficiente.
¿Su PVC es Schedule 40 o Schedule 80?

Respuestas (1)

Así que este es el trato, y así es como tu amigo te "ayudó". Hay una regla general que dice que no debemos permitir que la caída de voltaje exceda el 3% al calcular un largo plazo. Esta regla general fue inventada por los fabricantes de cables, estoy bastante seguro . No hay ningún requisito en el código eléctrico para esto. Simplemente no está allí. Comentan que no debe diseñar para una caída de voltaje de más del 7%, pero nada dice 3% .

Aun así, esto debe basarse en la carga real esperada en el circuito , no en el número escrito en la manija del interruptor. Y al dimensionar un circuito, no debe diseñarlo con una carga esperada superior al 80 %, por lo que si su carga real es de 48 A, debe ejecutar un circuito de 60-70 A, no un circuito de 50 A. ¿Seguir? Por lo tanto, su carga esperada real probablemente no supere los 80 A y puede ser solo de 40 a 50 A.

Y tercero, cada vez que esté en el cable #6 o más grande, debe considerar seriamente los conductores de aluminio. Incluso la aleación anterior era confiable en estos tamaños grandes y, después de todo, las orejetas son de aluminio porque las orejetas de Al son compatibles tanto con Cu como con Al... Entonces, ¿por qué crear un problema de metales diferentes cuando no es necesario?

Así que vamos a ver qué tan lejos te tiraron. En cuanto a 310.15b16, su tamaño de cable legal mínimo absoluto es #3Cu o #1Al @ 75 grados C. (costo: $780 o $405)

  • Si se ve obligado a usar la tabla de 60C, entonces #2Cu o #1/0Al. (costo $1006 o $460)

  • (Tenga en cuenta que #2Cu@60C dice 95, pero no venden interruptores de 95A, por lo que puede redondear).

Ahora nos fijamos en la caída de tensión. Sobre su distancia a 100A, #1Cu ($1287) le dará una caída de voltaje de 3.3% a 100A, o alternativamente #2/0Al ($538) le dará una caída de voltaje de 3.5%.

  • ¡¡¡Pero hey!!! Al subir a #1/0Cu ($1474), obtenemos una caída de voltaje de 2,7 % y, de manera similar, #3/0Al ($663) daría una caída de voltaje de 2,8 %.

  • palmada de golf

¿Qué salió mal? Algún tonto decidió que el 3,00% era un absoluto absoluto a la hora de gastar tu dinero, por lo que descalificó a #1Cu con el 3,3%. ¿No era su dinero? Y, por supuesto, es estúpido porque no prevé dibujar ese circuito en ningún lugar cerca de 100A por mucho tiempo, por lo que en realidad, su caída de voltaje será proporcionalmente menor, por ejemplo, la mitad a 50A.

Dado el cable loco y costoso que ahora está en el suelo, en realidad podría aumentarlo a 125A a 60C (caída del 3,3%) o incluso a 150A a 75C (caída del 4%).

O alternativamente, puede sacar ese cobre de allí, venderlo en eBay e ir con # 1/0Al ($ 460), y simplemente acumular la caída de voltaje del 3.5% a 80 amperios. Eso pagará el nuevo cable a tierra y aún te dejará con una pila de billetes de veinte.

Dimensionamiento del cable de tierra

Supongo que eligió el conducto de PVC Schedule 40, porque nadie se desvía de su camino para comprar Schedule 80 a menos que haya investigado mucho. Eso está casi en el límite de llenado del conducto del 40% . Hay suficiente espacio para un cable aislado #6 (diámetro 0.249) o el cable no aislado equivalente (#3Cu, casi #2Cu desnudo). Los cables desnudos deben ser de Cu.

Aquí está el problema. Cuando aumenta el tamaño de la caída de voltaje, también necesita aumentar el tamaño del cable de tierra en proporción . Normalmente, bastaría con un cable #8Cu o #6Al, pero es necesario que lo golpee. AWG se basa en la proporción . Obtuvo 3 tamaños AWG para la caída de voltaje, por lo que aumentó 3 tamaños AWG para la conexión a tierra. ¡Hecho! #5Cu no está hecho, por lo que necesita #4Cu desnudo. Ejecuté los números en esto y funcionó igual.

También me gusta una regla general: considere el interruptor máximo que se permitiría en el circuito si se ignorara la caída de voltaje , y dimensione el cable de tierra para eso. Como se discutió, podría pasar a 150A en base a 75C, así que calcule la tierra que se llama para un circuito de 150A. Eso sería un #6Cu. (#4Al no es posible porque no tiene espacio para un #4 aislado, y Al no puede estar desnudo).

Entonces, si mantiene el disyuntor de 100 A, necesita un cable pelado # 4 Cu, pero si aumenta el disyuntor a 150 A, solo necesita un # 6 Cu. Es curioso cómo funciona eso.

Relleno de conducto

Si tiene un conducto Schedule 40, estará en el límite absoluto con un cable a tierra aislado de #6Cu o uno desnudo de #3Cu (o posiblemente #2Cu, muy cerca).

Si tiene un conducto Schedule 80, que tiene paredes más gruesas y, por lo tanto, un diámetro interior más pequeño (el tamaño comercial de la tubería se define por el diámetro exterior). Ya excedió el relleno cuando seleccionó 1/0 para los tres conductores , por lo que ya está fuera de cumplimiento y no puede recuperarse. Su única esperanza sería tirar del neutral y reemplazarlo con #2 Cu, y eso le dejaría suficiente espacio para un #6 de suelo desnudo. Tendría que mirar sus cargas y ver si es legal encoger neutral.

En cualquier caso, estamos besando el 40% de relleno, lo que significa que esto será una pesadilla. Es realmente fácil para un aficionado al bricolaje pintarse a sí mismo en una esquina cuando presiona los límites de llenado en el conducto. Por lo tanto, le recomendamos encarecidamente que use PVC de 2 "desde el principio. No sé si tiene acceso a 260 'de cinta de pesca, pero es posible que tenga que sacar los 3 conductores para que el cable de tierra llegue. pez.