NFPA 79

Maskinkonstruktører, giv agt! Overspændingsbeskyttelse er siden udgave 2018 et krav for maskiner i dele af USA. Gør din maskine klar til NFPA 79.

Få mere information, og download brochuren
'Ready for NFPA 79'.

Nu kan du downloade brochuren
Ready for NFPA 79

Maskin- og anlægskonstruktører, der vil eksportere deres produkter til det nordamerikanske marked eller distribuere dem i dette område, er underlagt de lokale love og bestemmelser. En af de vigtige fagspecifikke standarder er - foruden NEC - NFPA 79. NFPA 79 revideres hvert tredje år efter NEC og overtager dens fornyelser.

Her kan du få at vide, hvilke forpligtende krav til elektriske maskiner, der følger af NFPA 79 vedrørende brug af overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD'er). Med os er du dermed på den sikre side.

Hvilken udgave, der gælder, besluttes af den stat, hvor maskinen bruges. I hele Nordamerika gælder dermed forskellige udgaver. Det er derfor oplagt altid at bruge den nyeste udgave.

NFPA 79 – udgave 2021

  • Overspændingsbeskyttelse er lovpligtigt for industrimaskiner med sikkerhedsorienterede kredse (Safety), der endnu ikke er beskyttet tilstrækkeligt mod overspændinger.
  • Overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD) skal være UL-Listed.
  • En type 4-SPD i styretavlen skal stemme overens med maskinens typelokation og være mærket tilsvarende.
  • En type 4-SPD må kun installeres af styretavlens producent.

NFPA 79 – udgave 2018

  • Overspændingsbeskyttelse er pligtigt for industrimaskiner med sikkerhedsorienterede kredse (Safety).
  • Overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD) skal være UL-Listed.
  • En type 4-SPD i styretavlen skal stemme overens med maskinens typelokation og være mærket.

Vores løsning – dine fordele

  • VAL-US-produkter er UL-Listed og kan anvendes universelt i alle typer lokationer
  • Ingen overskridelse af kortslutningsstrømmen takket være den høje kortslutningssikkerhed på 200 kA
  • Forenklet godkendelse af anlægget ved inspektører, da kriterierne fastlagt i NFPA 79 overholdes
  • Produkter kan leveres, anvendes og monteres over alt i Europa takket være CE-mærkning

Hvad regulerer NFPA 79?

NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) er en amerikansk norm for sikkerhedsstandarden for industrielle maskiner fra USA. Den regulerer de elektriske og elektroniske temaer, der, ved forkert udførelse, kan føre til farlige tilstande i maskinen. Herunder hører bl. a. overstrømsbeskyttelse, kabling og sikkerhedskredse samt - som noget nyt - brug af overspændingsbeskyttelse.
NFPA 79 revideres hvert tredje år. Den aktuelle udgave er fra 2018.

Hvorfor skal min maskine opfylde NFPA 79?

Enhver maskine, der skal tages i drift, skal forinden testes og godkendes (approved) af en inspektør. I forbindelse med denne test inddrages ud over National Electrical Code (NEC – NFPA 70) også NFPA 79. Hvis inspektøren er af den mening, at maskinen ikke lever 100 % op til standarden, kan han afvise at godkende den og dermed forhindre NFPA 79-certificeringen. I så fald må maskinen ikke tages i drift.

Hvor finder retningslinjen anvendelse, og hvilket gyldighedsområde har den?

Retningslinjen omfatter alle industrimaskiner i USA. Hvilken udgave af NFPA 79 der gælder i den/det pågældende delstat/område afhænger af, hvilken udgave af National Electrical Code delstaten/området er omfattet af. For maskiner, der anvendes i „Hazardous Locations“, gælder tillige NEC, Article 500 og frem.

Hvordan forholder man sig til indholdsmæssige divergenser i forskellige regelsæt?

Styretavler, der anvendes i industrimaskiner, skal ud over NEC og NFPA 79 tillige opfylde standarden UL 508A. Såfremt der af disse tre regelsæt kan udledes forskellige krav, gælder den strengeste forskrift. Det betyder f. eks., at den laveste værdi skal finde anvendelse ved overstrømsbeskyttelsesanordninger.

Hvordan er overspændingsbeskyttelse blevet forpligtende med den nye udgave af NFPA 79?

Personbeskyttelse spiller en vigtig rolle. Hvis farlige situationer for mennesker ved maskinen skal undgås, må en overspænding ikke beskadige en maskines sikkerhedskredse. Overvejelser vedrørende maskinens evne til at fortsætte driften efter overspænding har her ingen relevans.

Hvordan opfylder jeg kravene, der følger af NFPA 79 vedrørende overspændingsbeskyttelse?

Ifølge NEC (2017) og NFPA 79 (2018) skal industrimaskiner, som er forsynet med sikkerhedskredse, være udstyret med overspændingsbeskyttelse (Surge Protective Device, SPD) til strømforsyning. Denne skal have en "UL Listed"-godkendelse iht. standarden UL 1449. Desuden skal den have en kortslutningssikkerhed (Short Circuit Current Rating – SCCR), som er større end kortslutningsstrømmen på installeringsstedet.

Hvordan skal overspændingsbeskyttelsesenheder anvendes for at opfylde NFPA 79?

Overspændingsbeskyttelsesenheder til strømforsyningen skal installeres så nær ved forsyningen som muligt. SPD-typerne (se NFPA 79 (2018), Article 7.8) skal vælges ud fra, hvor maskinen er placeret i installationen. VAL-US-serien gør det her særdeles enkelt: Som UL Listed type 1-enheder må de anvendes alle steder i installationen. Det kan her være nødvendigt at tage højde for at beskytte ledningerne mod overstrøm.

Overspændingsbeskyttelsesenheder til signal- og datateknik er ikke påkrævet ifølge NFPA 79. De kan dog installeres i maskiner alligevel. Her kan en overspændingsbeskyttelsesenhed til maskinens kommunikationsgrænseflade anbefales, f. eks. til styreteknik.

Hvordan får jeg adgang til de fuldstændige oplysninger i NFPA 79?

Såvel NEC som NFPA 79 kan rekvireres hos „National Fire Protection Association“ enten som varekøb eller i form af gratis læseradgang. Standarderne kan købes i både elektronisk og hardcopy-format.

Amerikanske forsyningsnetformer

De amerikanske forsyningsnetformer og spændinger og disses frekvens adskiller sig til dels markant fra dem, vi kender i Europa, hvilket er historisk begrundet. Industrimaskiner anvendes hovedsageligt på forsyningsnetformerne „3-phase Wye“ og „Delta“. Der findes dog flere forsyningsnetformer, hvoraf de gængse vil blive beskrevet nedenfor.

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

Denne type net er stort set ukendt i dagens Europa. Den frembringes gennem et midterudtag i sekundærsiden på en enfaset transformer. Midterudtaget er afledt til jord, så spændingen mellem udtaget og en fase nøjagtigt svarer til halvdelen af spændingen mellem faserne. Den anvendte spænding er 120/240 V.
Denne type net benyttes i Amerika i næsten alle husholdninger og små kontorbygninger. Til 120 V tilsluttes små og effektsvage enheder, f. eks. computere, fjernsyn eller lys. Til 240 V tilsluttes enheder med en højere effekt, f. eks. klimaanlæg.

3-phase Wye

Denne type net ligner meget det i Europa benyttede TN-system. De spændingsførende faser fødes af en transformer med stjernekobling og har en faseforskydning på hver 120°. Stjernepunktet er afledt til jord. Afhængigt af behovet medføres nullederen eller ikke. De anvendte spændinger er 277/480 V i USA og Mexico og 347/600 V i Canada. Denne type net benyttes hovedsageligt i industrielt miljø.

Corner-grounded/ungrounded Delta

Denne forsyningsnetform er ukendt i fordelingsnet i Europa. Den fødende transformer er forbundet i sekundærsiden i trekanten, faseforskydningen er 120° mellem faserne. En nulleder forefindes ikke af koblingsgrunde. De anvendte spændinger er 480 V i USA og Mexico og 600 V i Canada. Der findes to forskellige varianter alt efter jordingsforholdet:

Ungrounded Delta
Transformeren er ikke afledt til jord i sekundærsiden. Systemet forholder sig på samme måde som IT-systemet, som man kender i Europa.

Corner-grounded Delta
En faseleder er direkte afledt til jord. Denne forsyningsnetform finder ofte anvendelse, hvor der kræves stor effekt, f. eks. til store motorer.

High-Leg Delta

Denne forsyningsnetform anvendes ikke i Europa. Der er tale om en blanding mellem Delta og Split-phase. Delta-systemet har en spænding på 240 V fase-fase. Det ene af de tre ben får tillige et midterudtag, som afledes til jord. Herved opstår der tre spændinger:

Fase A – N = Fase C – N = 120 V
Fase B – N = 120 V * √3 = 208 V
Mellem alle faser = 240 V

Denne forsyningsnetform benyttes til store kontorbygninger og små industribygninger. Ligesom i Split-phase-systemet sluttes effektsvage apparater (computere, brødristere, ...) til 120 V og mere effektstærke apparater (klimaanlæg, ...) til 240 V. 208 V anvendes som regel til belysning.

SPD-typer iht. UL 1449

SPD'er inddeles i forskellige typer, afhængigt af opnået kortslutningssikkerhed. Derudover opdeles installationen også i typelokationer, svarende til de kortslutningsstrømme, der optræder.

Typelokationen for maskinens tilslutningssted angiver, hvilken SPD-type der mindst skal anvendes. SPD type 1 må dermed anvendes i alle typelokationer. SPD type 2 må anvendes i typelokation 2 og typelokation 3.

Denne inddeling af SPD'er siger intet om apparaternes afledningsevne eller deres anvendelsesområde i et lynsikringskoncept, som det kendes fra IEC-normering. Typerne efter UL retter sig udelukkende efter den test vedrørende kortslutningssikkerhed, der foreskrives af UL 1449.

SPD-typer iht. UL 1449

Klassificering

 

Beskrivelse

Klassificering
SPD type 1 Installation bag en transformer, foran hovedsikringen/skilleafbryderen.
SPD type 2 Installation bag hovedsikring/hovedskilleafbryderen
SPD type 3 Ledningslængde min. 10 m til den foran installerede overstrømsbeskyttelse/skilleafbryder
SPD type 4* Del af en anordning/styretavle, den samlede anordning kræver kortslutningstest iht. UL
 *Mht. SPD type 4 afhænger anordningens typelokation af testresultatet for SPD type 4 vedr. kortslutningssikkerhed.

Krav til produkterne

Der fås produkter fra VAL-US-serien til de forskellige typer net og spændinger. De opfylder kravene i NFPA 79, dels fordi de besidder en "UL Listed"-godkendelse. Dels fordi de med en kortslutningssikkerhed (SCCR) på 200 kA (iht. UL 1449 ed 4) kan anvendes universelt uden yderligere beregninger.

3-phase Wye

 

Navn (varenummer)
Navn (varenummer)

Systemspænding (faser)
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

 

Navn (varenummer)
Navn (varenummer)

Systemspænding
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Ledningsdiagram: Sikringer

Sikringer

Overspændingsbeskyttelse, som iht. UL 1449 er godkendt som type 1 Listed, kræver ingen overstrømsbeskyttelse (1). Dog foreskriver NEC, at ledningerne skal beskyttes mod overstrøm. Det kan derfor være nødvendigt at forsyne ledningerne til SPD med overstrømsbeskyttelsesanordninger (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
Dimensioneringen eller definitionen af OCPD foretages ifølge NFPA 79 ikke af producenten af den anvendte enhed, men af anlæggets tekniske designer, i dette tilfælde maskinkonstruktøren. Dette gælder også for SPD'er. Fremgangsmåden ved dimensionering af OCPD'en til overspændingsbeskyttelsesenheder er den samme som ved alle andre enheder. Da en SPD imidlertid ikke har nogen belastningsstrøm, kan data angående tilslutningsledning angivet af SPD-producenten benyttes. De indeholder oplysninger om minimalt og maksimalt tværsnit samt om ledningsmateriale. På grundlag af disse data kan overstrømsbeskyttelsesanordningen så dimensioneres på vanlig vis ved hjælp af de pågældende tabeller i NEC.