NEC 240.87: Redukcja energii łuku

Przewodnik dla elektryków do wydania NEC 2023.

Co to jest NEC 240.87?

NEC 240.87 jest sekcją kodeksu w Krajowy kodeks elektryczny (NEC), która wymaga stosowania metod redukcji energii łuku elektrycznego dla wyłączników o natężeniu 1200 A lub wyższym. Energia łuku elektrycznego to ilość ciepła i światła wytwarzanego przez zwarcie łukowe, które może spowodować poważne uszkodzenia sprzętu i personelu. Metody redukcji energii łuku elektrycznego mają na celu skrócenie czasu trwania i zmniejszenie intensywności zwarcia łukowego, a tym samym zminimalizowanie potencjalnych zagrożeń.

Dlaczego NEC 240.87 jest ważny?

NEC 240.87 jest ważny, ponieważ odnosi się do poważnej kwestii bezpieczeństwa w systemy elektryczne. Usterki łuku elektrycznego mogą wystąpić z różnych przyczyn, takich jak uszkodzenie izolacji, luźne połączenia, ciała obce lub błąd ludzki. Usterka łuku elektrycznego może generować temperatury do 35 000 stopni Fahrenheita, które mogą stopić metal, zapalić materiały palne i spowodować poważne oparzenia i obrażenia. Usterki łuku elektrycznego mogą również tworzyć fale ciśnienia, które mogą rozerwać bębenki uszne, uszkodzić płuca i rozbić okna. Według National Fire Protection Association (NFPA), zwarcia łukowe są odpowiedzialne za ponad 2000 obrażeń i 400 zgonów rocznie w Stanach Zjednoczonych.

Jakie są metody redukcji energii łuku wymagane przez NEC 240.87?

NEC 240.87 wymaga jednej z poniższych metod redukcji energii łuku dla wyłączników o prądzie znamionowym 1200 A lub wyższym:

• Blokada strefowa (ZSI): Metoda ta wykorzystuje sygnały komunikacyjne pomiędzy wyłącznikami w celu skoordynowania ich czasów zadziałania i odizolowania uszkodzonej strefy tak szybko, jak to możliwe. ZSI może zmniejszyć energię łuku nawet o 50% w porównaniu do konwencjonalnej koordynacji. ZSI wymaga kompatybilnych wyłączników i okablowania między nimi.
• Przekaźnik różnicowy: Metoda ta wykorzystuje przekładniki prądowe do pomiaru różnicy pomiędzy prądem przychodzącym i wychodzącym z wyłącznika i wyzwalania wyłącznika, jeśli różnica przekracza ustawioną wartość. Przekaźnik różnicowy może zmniejszyć energię łuku nawet o 80% w porównaniu do konwencjonalnej koordynacji. Przekaźnik różnicowy wymaga dodatkowych przekładników prądowych i przekaźników.
• Zmniejszające zużycie energii przełączanie konserwacyjne z lokalnym wskaźnikiem stanu: Metoda ta wykorzystuje przełącznik, który może być obsługiwany ręcznie w celu zmniejszenia progu zadziałania wyłącznika oraz kontrolkę wskazującą stan przełącznika. Energooszczędne przełączanie konserwacyjne może zmniejszyć energię łuku nawet o 70% w porównaniu z konwencjonalną koordynacją. Energooszczędne przełączanie konserwacyjne wymaga przełącznika i lampki na wyłączniku lub w jego pobliżu.
• Zmniejszający zużycie energii aktywny system ograniczania łuku elektrycznego: Metoda ta wykorzystuje urządzenie, które może wykryć i ugasić zwarcie łukowe poprzez utworzenie ścieżki o niskiej impedancji dla prądu zwarciowego i przyłożenie napięcia przeciwnego do łuku. Aktywny system redukcji energii System łagodzenia skutków łuku elektrycznego może zmniejszyć energii łuku nawet o 90% w porównaniu do konwencjonalnej koordynacji. Zmniejszający energię aktywny system ograniczania łuku elektrycznego wymaga urządzenia i źródła zasilania.
• Ustawienie wyzwalania natychmiastowego: Ta metoda wykorzystuje wyłącznik automatyczny, który może zadziałać w ciągu jednego cyklu lub mniej prądu zwarcia, osiągając zadaną wartość. Ustawienie wyzwalania natychmiastowego może zmniejszyć energię łuku nawet o 40% w porównaniu z konwencjonalną koordynacją. Ustawienie natychmiastowego wyzwalania wymaga wyłącznika z regulowaną funkcją natychmiastowego wyzwalania.
• Natychmiastowe wymuszenie: Ta metoda wykorzystuje wyłącznik automatyczny, który może zastąpić normalne opóźnienie czasowe i zadziałać natychmiast, gdy prąd zwarcia przekroczy określony poziom. Natychmiastowe wymuszenie może zmniejszyć energię łuku nawet o 60% w porównaniu do konwencjonalnej koordynacji. Natychmiastowe wymuszenie wymaga wyłącznika z funkcją natychmiastowego wymuszenia.
• Zatwierdzone środki równoważne: Ta metoda wykorzystuje dowolną inną technologię, która może zredukować energię łuku do poziomu poniżej energii padającej na odległość roboczą. Zatwierdzone równoważne środki mogą różnić się pod względem wydajności i wymagań instalacyjnych. Zatwierdzone środki równoważne muszą zostać zatwierdzone przez właściwy organ. Czasami potrzebna jest kreatywność, a zastosowanie specjalnych funkcji przekaźnika lub innych rozwiązań technicznych może osiągnąć takie same lub lepsze wyniki w zakresie redukcji zwarć łukowych. W tym celu konieczne będzie przeprowadzenie obliczeń inżynieryjnych. Proszę skonsultować się z inżynier elektryk aby pomóc Państwu z innymi rozwiązaniami.

Jak spełnić wymagania normy NEC 240.87?

Aby zachować zgodność z NEC 240.87, elektrycy powinni wykonać następujące kroki:

• Proszę zidentyfikować wyłączniki o natężeniu 1200 A lub wyższym w instalacji elektrycznej.
• Proszę wybrać i zainstalować jedną z metod redukcji energii łuku dla każdego wyłącznika.
• Proszę oznaczyć wyłącznik automatyczny metodą redukcji energii łuku i lokalizacją dokumentacji.
• Proszę udokumentować metodę redukcji energii łuku i ustawienia wyłącznika automatycznego.
• Proszę przetestować i zweryfikować działanie metody redukcji energii łuku.
• Aktualizacja analizy zagrożenia łukiem elektrycznym i etykiet łuku elektrycznego instalacji elektrycznej.

NEC 240.87 to sekcja kodeksu, która wymaga metod redukcji energii łuku dla wyłączników o natężeniu 1200 amperów lub wyższym. Ma ona na celu poprawę bezpieczeństwa systemów elektrycznych i zmniejszenie ryzyka wystąpienia zwarć łukowych. Specjaliści z branży elektrycznej powinni zapoznać się z metodami redukcji energii łuku elektrycznego i krokami, które należy wykonać, aby zachować zgodność z normą NEC 240.87.