• Naposledy hledané
  1. Domovská stránka
  2. Technologie
  3. Přepěťová ochrana – technologie
  4. Systém měření proudu blesku
  5. NFPA 79

Připraveno pro normu NFPA 79

Konstruktéři strojů, pozor: v některých částech USA je pro stroje přepěťová ochrana od vydání normy v roce 2018 povinná. Připravte svůj stroj na požadavky normy NFPA 79. Informujte se a stáhněte si brožuru „Ready for NFPA 79“.
Stáhnout brožuru
Dvě ruce společně drží tlačítko s nápisem „Ready for NFPA 79“

Konstruktéři strojů a zařízení, kteří chtějí vyvážet své výrobky na severoamerický trh nebo je uvádět do oběhu v rozsahu jeho působnosti, podléhají tamním zákonům a předpisům. Jedna z důležitých odborných norem kromě NEC je NFPA 79. NFPA 79 se jednou za tři roky přepracovává v návaznosti na NEC a přebírá novinky této normy.

Zde se dozvíte, jaké závazné požadavky na elektrické stroje vyplývají z normy NFPA 79 pro použití svodičů přepětí. S námi jste na správné straně.

O tom, které vydání je platné, rozhoduje federální stát, v němž je stroj provozován. V celé Severní Americe je tak platných několik vydání. Doporučujeme vždy používat nejnovější vydání.

NFPA 79 – vydání 2021

  • Přepěťová ochrana je povinná pro průmyslové stroje s bezpečnostními obvody (Safety), které ještě nejsou dostatečně chráněny před přepětím.
  • Svodiče přepětí musí mít schválení UL Listed.
  • Svodič přepětí typu 4 v rozvaděči musí souhlasit s typem umístění stroje a musí být odpovídajícím způsobem označen.
  • Svodič přepětí typu 4 smí instalovat pouze výrobce rozvaděče.

NFPA 79 – vydání 2018

  • Přepěťová ochrana je povinná pro průmyslové stroje s bezpečnostními obvody (Safety).
  • Svodiče přepětí musí mít schválení UL Listed.
  • Svodič přepětí typu 4 v rozvaděči musí souhlasit s typem umístění stroje a musí být označen.

Naše řešení – vaše výhody

  • Produkty VAL-US mají certifikaci UL Listed a lze je univerzálně použít ve všech typech umístění
  • Žádné překročení zkratového proudu díky vysoké zkratové odolnosti 200 kA
  • Zjednodušená přejímka zařízení inspektory, protože jsou splněny požadavky normy NFPA 79
  • Díky označení CE jsou produkty dostupné, použitelné a instalovatelné v celé Evropě

Co upravuje norma NFPA 79?

NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) je americká norma pro bezpečnostní standardy průmyslových strojů z USA. Upravuje oblasti elektrotechniky a elektroniky, které mohou způsobit nebezpečný stav zařízení, pokud jsou nesprávně implementovány. Tyto oblasti zahrnují mj. nadproudovou ochranu, kabeláž, bezpečnostní obvody a nově také použití přepěťové ochrany.
NFPA 79 se reviduje každé tři roky. Aktuální znění pochází z roku 2018.

Proč musí stroj vyhovovat normě NFPA 79?

Každý stroj, který má být uveden do provozu, musí být nejprve zkontrolován a převzat (approved) inspektorem. Kromě National Electrical Code (NEC – NFPA 70) se k této kontrole používá také norma NFPA 79. Pokud inspektor usoudí, že stroj není plně v souladu s normou, může odmítnout přejímku, a tím i certifikaci NFPA 79. V tom případě stroj nesmí být uveden do provozu.

Kde se směrnice aplikuje a jaký je rozsah její platnosti?

Směrnice se týká všech průmyslových strojů v USA. Na platném znění normy National Electrical Code v daném státě nebo na daném území závisí, které znění normy NFPA 79 bude v platnosti. Pro stroje používané v „nebezpečném prostředí“ platí navíc NEC, článek 500 a následující.

Jak se vypořádat s obsahovými rozdíly, které vyplývají z různých souborů pravidel?

Rozvaděče používané v průmyslových strojích musí kromě NEC a NFPA 79 splňovat i normu UL 508A. Pokud ze souborů pravidel vyplývají různé požadavky, platí nejpřísnější znění předpisů. Např. u zařízení s nadproudovou ochranou musí být použita nejnižší hodnota.

Proč je přepěťová ochrana v novém znění normy NFPA 79 povinná?

Ochrana osob hraje důležitou roli. Aby se předešlo vzniku nebezpečných situací pro osoby, které se zdržují u stroje, přepětí nesmí poškodit bezpečnostní obvody stroje. Úvahy ve smyslu řádné provozní připravenosti stroje po přepětí zde nejsou podstatné.

Jak splnit požadavky NFPA 79 týkající se přepěťové ochrany?

Podle norem NEC (2017) a NFPA 79 (2018) musí být průmyslové stroje, v nichž jsou integrovány bezpečnostní obvody, vybaveny přepěťovou ochranou napájení (Surge Protective Device, SPD). Ta musí mít schválení „UL Listed“ podle normy UL 1449. Kromě toho musí mít zkratovou odolnost (Short Circuit Current Rating – SCCR) , která je větší než zkratový proud v místě instalace.

Jakým způsobem se mají používat svodiče přepětí, aby byla splněna norma NFPA 79?

Svodiče přepětí napájecího zdroje by měly být nainstalovány co nejblíže napájení. Správné typy svodičů přepětí je nutné zvolit na základě umístění stroje v instalaci (viz NFPA 79 (2018), článek 7.8). Série VAL-US tuto volbu usnadňuje: jako přístroje UL Listed Type 1 ji lze použít kdekoli v instalaci. Při tom může být zapotřebí zohlednit ochranu kabelů před nadproudem.

Svodiče přepětí pro signální a datovou technologii norma NFPA 79 nepožaduje. Přesto se mohou do strojů instalovat. Doporučujeme svodič přepětí pro komunikační rozhraní stroje, např. k řídicí technice.

Jak získám úplné informace o normě NFPA 79?

Normy NEC i NFPA 79 můžete zakoupit u organizace „National Fire Protection Association“ nebo do nich bezplatně nahlížet. K prodeji jsou jejich elektronické i vázané formáty.

Americké konfigurace sítí

Americké konfigurace sítí, napětí a jejich kmitočty se někdy výrazně liší od evropských norem a mají své historické opodstatnění. Průmyslové stroje jsou provozovány převážně v sítích s konfigurací 3-phase Wye a Delta. Existují však i jiné konfigurace napájecí sítě; nejběžnější jsou popsány níže.

Split-phase
3-phase Wye
Corner-grounded/ungrounded Delta
High-Leg Delta
Split-phase

Tato konfigurace napájecí sítě se dnes v Evropě téměř nepoužívá. Je vytvořena středovou odbočkou sekundární strany jednofázového transformátoru. Středová odbočka je uzemněna tak, aby napětí mezi ní a jednou fází činilo přesně polovinu napětí mezi fázemi. Využívané napětí je 120/240 V.
Tato konfigurace sítě se používá v Americe téměř ve všech domácnostech a malých kancelářských budovách. K napětí 120 V jsou připojena zařízení s nízkým výkonem, např. počítače, televizory nebo světla. K napětí 240 V jsou připojena zařízení s vyšším výkonem, např. klimatizace.

3-phase Wye

Tato konfigurace napájecí sítě je velmi podobná systému TN používanému v Evropě. Fázové vodiče jsou přiváděny z hvězdicového transformátoru a mají vzájemný fázový posun 120°. Uzel vinutí je uzemněný. Podle potřeb je nulový vodič buď vyveden, nebo nikoli. Využívaná napětí jsou 277/480 V v USA a Mexiku a 347/600 V v Kanadě. Tato konfigurace sítě se používá zejména v průmyslovém prostředí.

Corner-grounded/ungrounded Delta

Tato konfigurace napájecí sítě se v evropských distribučních sítích nepoužívá. Sekundární strana napájecího transformátoru je zapojena do trojúhelníku, fázový posun mezi fázemi činí 120°. Nulový vodič není kvůli zapojení k dispozici. Využívaná napětí jsou 480 V v USA a Mexiku a 600 V v Kanadě. V závislosti na poměrech uzemnění existují dvě verze:

Ungrounded Delta
Sekundární strana transformátoru není uzemněná. Systém se chová podobně jako systém IT známý v Evropě.

Corner-Grounded Delta
Fázový vodič je přímo uzemněný. Tato konfigurace napájecí sítě se často používá v případech, kdy je zapotřebí vysoký výkon, např. pro velké motory.

High-Leg Delta

Tato konfigurace napájecí sítě se v Evropě nepoužívá. Jedná se o kombinaci sítí s konfigurací Delta a Split-phase. Systém Delta má mezi dvěma fázemi napětí 240 V. Jedna ze tří větví má navíc středovou odbočku, která je uzemněná. Tímto způsobem vznikají tři napětí:

Fáze A – N = fáze C – N = 120 V
Fáze B – N = 120 V * √3 = 208 V
Mezi všemi fázemi = 240 V

Tato konfigurace sítě se používá pro velké kancelářské budovy a malé průmyslové budovy. K napětí 120 V jsou připojeny přístroje s nízkým výkonem (počítače, toustovače atd.) a k napětí 240 V výkonnější zařízení (např. klimatizace) obdobně jako u systému Split-phase. Napětí 208 V se obvykle používá pro osvětlení.

Typy svodičů přepětí podle UL 1449

Svodiče přepětí se dělí na základě dosažené zkratové odolnosti na různé typy. Navíc se rozlišují i instalace podle vyskytujících se zkratových proudů v typech umístění.

Typ umístění místa připojení stroje udává, který minimální typ svodiče přepětí je nutné použít. Svodiče přepětí typu 1 lze používat ve všech typech umístění. Svodiče přepětí typu 2 se smí používat v typech umístění 2 a 3.

Toto rozdělení svodičů přepětí neposkytuje informace o vybíjecí schopnosti přístrojů ani o jejich použití v koncepci ochrany před bleskem, jak vyplývá z norem IEC. Typy podle UL se řídí výlučně zkouškou předepsanou UL 1449 na zkratovou odolnost.

Typy svodičů přepětí podle UL 1449

Klasifikace

Popis

Klasifikace
SPD typu 1 Instalace za transformátor, před hlavní pojistku / odpojovač
SPD typu 2 Instalace za hlavní pojistku / hlavní odpojovač
SPD typu 3 Délka vedení min. 10 m od předřazené nadproudové ochrany / odpojovače
SPD typu 4* Část zařízení/rozvaděče, kompletní zařízení vyžaduje zkratovou zkoušku podle UL
* U svodiče přepětí typu 4 závisí typ umístění zařízení na výsledku zkoušky svodiče přepětí typu 4 ve vztahu ke zkratové odolnosti.

Požadavky na produkty

Produkty řady VAL-US jsou dostupné pro různé konfigurace sítě a napětí. Splňují požadavky NFPA 79, protože mají schválení UL Listed. Kromě toho je lze univerzálně použít bez dalších výpočtů, protože zkratová odolnost (SCCR) činí 200 kA (podle UL 1449, 4. vydání).

3-phase Wye

Název (č. výrobku)
Název (č. výrobku)

Systémové napětí (fáze)
277/480 V (A, B, C, N, G) VAL-US-277/40/3+1-FM (2910374)
277/480 V (A, B, C, G) VAL-US-277/40/3+0-FM (1199369)
347/600 V (A, B, C, N, G) VAL-US-347/30/3+1V-FM (1079099)
347/600 V (A, B, C, G) VAL-US-347/30/3+0-FM (2910383)

Corner-grounded/ungrounded Delta

Název (č. výrobku)
Název (č. výrobku)

Systémové napětí
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Schéma zapojení: Pojistky

Pojistky

Přepěťová ochrana, která je podle UL 1449 schválená jako Type 1 Listed, nevyžaduje nadproudovou ochranu (1). Norma NEC však vyžaduje, aby vedení byla chráněna před nadproudem. V důsledku toho může být nezbytné opatřit vedení ke svodičům přepětí nadproudovými ochrannými zařízeními (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
V souladu s normou NFPA 79 neprovádí návrh nebo stanovení OCPD výrobce používaného zařízení, ale projektant zařízení, v tomto případě konstruktér stroje. To se týká také svodičů přepětí. Postup při návrhu OCPD pro svodiče přepětí je totožný s postupem pro jakékoli jiné přístroje. Vzhledem k tomu, že svodič přepětí nemá zatěžovací proud, může výrobce svodiče přepětí použít parametry přípojného vedení. Ty zahrnují minimální i maximální průřezy a povolený materiál vedení. Na základě těchto parametrů lze zařízení nadproudové ochrany navrhnout obvyklým způsobem na základě odpovídajících tabulek normy NEC (National Electrical Code).