NEC 240.87: Snížení energie oblouku

Příručka pro elektrotechniky pro vydání NEC 2023.

Co je NEC 240.87?

NEC 240.87 je oddíl předpisu, který se týká Národní elektrotechnické předpisy (NEC)), která vyžaduje metody snižování energie oblouku u jističů o jmenovitém proudu 1200 A nebo vyšším. Energie oblouku je množství tepla a světla, které vzniká při poruše elektrického oblouku a může způsobit vážné poškození zařízení a osob. Metody snižování energie oblouku jsou navrženy tak, aby zkrátily dobu trvání a intenzitu obloukové poruchy, a tím minimalizovaly potenciální nebezpečí.

Proč je NEC 240.87 důležitá?

Norma NEC 240.87 je důležitá, protože řeší závažný bezpečnostní problém v oblasti elektrické systémy. K obloukovým poruchám může dojít z různých příčin, jako je porucha izolace, uvolněné spoje, cizí předměty nebo lidská chyba. Když dojde k obloukové poruše, může vzniknout teplota až 35 000 stupňů Fahrenheita, která může roztavit kov, zapálit hořlavé materiály a způsobit vážné popáleniny a zranění. Obloukové poruchy mohou také vytvářet tlakové vlny, které mohou protrhnout ušní bubínky, poškodit plíce a rozbít okna. Podle Národní asociace požární ochrany (NFPA) mají obloukové poruchy ve Spojených státech ročně na svědomí více než 2 000 zranění a 400 úmrtí.

Jaké metody snižování energie oblouku vyžaduje norma NEC 240.87?

Norma NEC 240.87 vyžaduje u jističů se jmenovitým proudem 1200 A nebo vyšším jednu z následujících metod snížení energie oblouku:

• Zónově selektivní blokování (ZSI): Tato metoda využívá komunikační signály mezi jističi ke koordinaci jejich vypínacích časů a co nejrychlejšímu odpojení poruchové zóny. ZSI může snížit energii oblouku až o 50% ve srovnání s konvenční koordinací. ZSI vyžaduje kompatibilní jističe a kabeláž mezi nimi.
• Diferenciální přenos: Tato metoda využívá proudové transformátory k měření rozdílu mezi vstupním a výstupním proudem jističe a vypíná jistič, pokud rozdíl překročí nastavenou hodnotu. Diferenční relé může snížit energii oblouku až o 80% ve srovnání s konvenční koordinací. Diferenční relé vyžaduje další proudové transformátory a relé.
• Energeticky úsporné spínání údržby s místním indikátorem stavu: Tato metoda využívá spínač, který lze ručně ovládat pro snížení vypínacího prahu jističe, a kontrolku, která indikuje stav spínače. Údržbové spínání se snížením spotřeby energie může snížit energii oblouku až o 70% ve srovnání s konvenční koordinací. Energeticky úsporné spínání údržby vyžaduje spínač a světlo na jističi nebo v jeho blízkosti.
• Aktivní systém pro snížení energie při obloukovém záblesku: Tato metoda využívá zařízení, které dokáže detekovat a uhasit obloukovou poruchu tím, že vytvoří nízkoimpedanční cestu pro poruchový proud a přivede na oblouk protipětí. Aktivní systém snižování spotřeby energie systém pro zmírnění úrazu elektrickým obloukem může snížit energii oblouku až o 90% ve srovnání s běžnou koordinací. Systém aktivního zmírnění obloukového záblesku se sníženou spotřebou energie vyžaduje zařízení a zdroj energie.
• Nastavení okamžitého vypnutí: Tato metoda používá jistič, který může vypnout během jednoho cyklu nebo méně, když poruchový proud dosáhne nastavené hodnoty. Okamžité nastavení vypnutí může snížit energii oblouku až o 40% ve srovnání s konvenční koordinací. Okamžité nastavení vypnutí vyžaduje jistič s nastavitelnou funkcí okamžitého vypnutí.
• Okamžité přepsání: Tato metoda využívá jistič, který může obejít normální časové zpoždění a vypnout okamžitě, když poruchový proud překročí určitou úroveň. Okamžité předřazení může snížit energii oblouku až o 60% ve srovnání s konvenční koordinací. Okamžité předřazení vyžaduje jistič s funkcí okamžitého předřazení.
• Schválené ekvivalentní prostředky: Tato metoda využívá jakoukoli jinou technologii, která dokáže snížit energii oblouku na úroveň nižší, než je energie dopadající na pracovní vzdálenost. Schválené ekvivalentní prostředky se mohou lišit svým výkonem a požadavky na instalaci. Schválené ekvivalentní prostředky musí být schváleny příslušným orgánem. Někdy je zapotřebí kreativita a použitím speciálních reléových funkcí nebo jiných technických řešení lze dosáhnout stejných nebo lepších výsledků pro snížení poruchového oblouku. K tomu je třeba provést inženýrské výpočty. Poraďte se s odborníkem elektroinženýr aby vám pomohl s dalšími řešeními.

Jak vyhovět NEC 240.87?

Pro splnění požadavků normy NEC 240.87 by měli elektrotechnici postupovat podle následujících kroků:

• Identifikujte jističe s jmenovitým proudem 1200 A nebo vyšším v elektrickém systému.
• Pro každý jistič vyberte a nainstalujte jednu z metod snížení energie oblouku.
• Jistič označte metodou snížení energie oblouku a umístěním dokumentace.
• Zdokumentujte metodu snížení energie oblouku a nastavení jističe.
• Testování a ověřování funkčnosti metody snižování energie oblouku.
• Aktualizujte analýzu nebezpečí úrazu elektrickým obloukem a štítky elektrického systému.

NEC 240.87 je část předpisu, která vyžaduje metody redukce energie oblouku u jističů o jmenovitém proudu 1200 A nebo vyšším. Jejím cílem je zvýšit bezpečnost elektrických systémů a snížit rizika obloukových poruch. Odborníci na elektrotechniku by měli znát metody snižování energie oblouku a kroky k dosažení souladu s NEC 240.87.