• Viimeksi haettu

Sisällöt, joita tarkastelet, on räätälöity kohteelle Suomi. Tarkastele sisältöjä kohteesta Yhdysvallat | Valitse toinen maa

  1. Kotisivu
  2. Teknologiat
  3. Ylijännitesuojaustekniikka
  4. Salamavirran mittausjärjestelmä
  5. NFPA 79

Valmiina NFPA 79 -standardia varten

Huomio koneiden valmistajat: koneissa edellytetään ylijännitesuojan käyttöä joillakin Yhdysvaltojen alueilla versiosta 2018 lähtien. Tee laitteesta NFPA 79 -standardin mukainen. Tutustu ja lataa esite "Ready for NFPA 79".
Lataa esite
Kaksi kättä ympäröi painiketta, jossa lukee "Ready for NFPA 79"

Koneiden ja laitteiden valmistajia, jotka vievät tuotteita Pohjois-Amerikan markkinoille tai haluavat ottaa siellä tuotteita käyttöön, koskevat sikäläiset lait ja määräykset. NEC-standardin ohella yksi tärkeimmistä alakohtaisista standardeista on NFPA 79. NFPA 79 -standardin vaatimukset tarkistetaan ja päivitetään kolmen vuoden välein NEC-standardin mukaisesti.

Tutustu tässä NFPA 79 -standardin sähkölaitteille asettamiin vaatimuksiin, jotka koskevat ylijännitesuojalaitteiden käyttöä. Turvallisuus on äärimmäisen tärkeää.

Sovellettavasta versiosta päättää osavaltio, jossa konetta käytetään. Näin ollen koko Pohjois-Amerikassa sovelletaan eri versioita. Siksi onkin suositeltavaa noudattaa aina uusinta versiota.

NFPA 79 – versio 2021

  • Ylijännitesuoja on pakollinen turvapiirejä sisältävissä teollisuuskoneissa, joita ei vielä ole suojattu riittävästi ylijännitteitä vastaan.
  • Ylijännitesuojalaitteilla on oltava UL-hyväksyntä.
  • Kytkentäkaapissa käytettävän tyypin 4 ylijännitesuojalaitteen on vastattava koneen tyyppipaikkaa, ja se on varustettava vastaavalla merkinnällä.
  • Ainoastaan kytkentäkaapin valmistaja saa asentaa tyypin 4 ylijännitesuojan.

NFPA 79 – versio 2018

  • Ylijännitesuoja on pakollinen turvapiirejä sisältävissä teollisuuskoneissa.
  • Ylijännitesuojalaitteilla on oltava UL-hyväksyntä.
  • Kytkentäkaapissa käytettävän tyypin 4 ylijännitesuojalaitteen on vastattava koneen tyyppipaikkaa, ja se on varustettava vastaavalla merkinnällä.

Ratkaisumme edut

  • VAL-US-tuotteilla on UL-hyväksyntä, ja ne ovat yleisesti käytettävissä kaikissa tyyppipaikoissa
  • Oikosulkuvirran ylityksiä ei ole korkean 200 kA:n oikosulunkestävyyden ansiosta
  • Tarkastaja voi hyväksyä laitteen nopeasti, koska NFPA 79 -standardin vaatimuksia noudatetaan
  • Tuotteissa on CE-merkintä, joten niitä voidaan ostaa ja käyttää koko Euroopassa

Mitä NFPA 79 -standardi määrittää?

NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) on pohjoisamerikkalainen teollisuuskoneita koskeva turvallisuusstandardi. Standardissa määritetään sellaiset sähköiset ja elektroniset asiat, jotka voivat väärin toteutettuina johtaa vaarallisiin tilanteisiin koneissa. Näihin kuuluvat mm. ylivirtasuojat, kaapelointi ja turvapiirit sekä uusimpana aiheena ylijännitesuojien käyttö.
NFPA 79 -standardin vaatimukset tarkistetaan kolmen vuoden välein. Ajantasaisin versio on vuodelta 2018.

Miksi laitteeni on täytettävä NFPA 79 -standardin vaatimukset?

Tarkastajan on tarkastettava ja hyväksyttävä kaikki koneet ennen niiden käyttöönottoa. Tämä tarkastus suoritetaan National Electrical Code (NEC – NFPA 70) -standardin ja NFPA 79 -standardin vaatimusten mukaisesti. Mikäli kone ei tarkastajan mielestä vastaa standardin vaatimuksia, hän voi evätä hyväksynnän ja olla myöntämättä NFPA 79 -sertifikaattia. Tällöin konetta ei saa ottaa käyttöön.

Missä standardia sovelletaan ja mitä se koskee?

Standardi koskee kaikkia teollisuuskoneita Yhdysvalloissa. NFPA 79 -standardin voimassa oleva versio määräytyy osavaltiossa/alueella voimassa olevan National Electrical Code -version mukaan. Koneisiin, jotka otetaan käyttöön vaarallisissa sijainneissa, sovelletaan lisäksi NEC-standardia kohdasta 500 eteenpäin.

Miten eri standardien välisiä sisältöeroja tulee käsitellä?

Teollisuuskoneissa käyttöönotettujen kytkinkaappien on täytettävä NEC- ja NFPA 79 -standardien vaatimusten lisäksi myös UL 508A -standardin vaatimukset. Mikäli näiden kolmen standardin määräyksissä esiintyy erilaisia vaatimuksia, sovelletaan tiukimpia vaatimuksia. Tällöin esimerkiksi ylivirtasuojalaitteissa on käytettävä pienintä arvoa.

Miksi ylijännitesuojasta tuli pakollinen NFPA 79 -standardin uudistetun version myötä?

Henkilösuojauksella on tärkeä rooli. Ylijännite ei saa vaurioittaa koneen turvapiirejä, jotta voidaan välttää koneen käyttäjille vaarallisten tilanteiden syntyminen. Pohdinnoilla koneen käyttövalmiudesta ylijännitteen syntymisen jälkeen ei ole tässä merkitystä.

Miten täytän NFPA 79 -standardin ylijännitesuojaukselle asettamat vaatimukset?

NEC (2017)- ja NFPA 79 (2018) -standardien vaatimusten mukaan teollisuuskoneet, joissa on turvapiirejä, on varustettava sähköverkon ylijännitesuojalla (.Surge Protective Device, SPD). Ylijännitesuojalla on oltava UL 1449 -standardin mukainen UL Listed -hyväksyntä. Lisäksi ylijännitesuojan oikosulunkestävyyden (Short-Circuit Current Rating, SCCR) on oltava suurempi kuin asennuspaikan oikosulkuvirta.

Miten ylijännitesuojalaitteet on otettava käyttöön, jotta NFPA 79 -standardin vaatimukset täyttyvät?

Sähköverkon ylijännitesuojalaitteet on asennettava mahdollisimman lähelle sähkönsyöttöä. Ylijännitesuojalaitteen tyyppi valitaan sen mukaan, missä kone sijaitsee järjestelmässä (katso NFPA 79 (2018), kohta 7.8). VAL-US-sarjan ylijännitesuojalaitteet tekevät tämän erityisen helpoksi: UL Listed Type 1 -laitteina ne voidaan asentaa mihin tahansa kohtaan järjestelmässä. Tällöin voi olla tarpeen ottaa huomioon johtojen suojaaminen ylivirralta.

NFPA 79 -standardissa ei edellytetä ylijännitesuojalaitteiden käyttöä signaali- ja tietojärjestelmissä. Ne voidaan silti asentaa koneisiin. Esimerkiksi automaatiojärjestelmässä on kuitenkin suositeltavaa käyttää tietoliikenneliitännän ylijännitesuojausta.

Miten voin tutustua NFPA 79 -standardin täydellisiin vaatimuksiin?

NEC- ja NFPA 79 -standardit voi ostaa tai pyytää maksutta nähtäviksi National Fire Protection Association -järjestöltä. Ostettaessa julkaisuista on saatavilla sekä sähköiset että sidotut versiot.

Amerikkalaiset sähköverkot

Amerikkalaiset sähköverkot, jännitteet ja niiden taajuudet eroavat osittain selvästi eurooppalaisista, ja näille eroille on historialliset syyt. Teollisuuskoneita käytetään pääasiassa 3-phase Wye- ja Delta-sähköverkoissa. Näiden lisäksi on myös muita sähköverkkoja, ja kerromme yleisimmistä verkoista lisää jäljempänä.

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

Tämä sähköverkko on nykyään suureksi osaksi tuntematon Euroopassa. Se saadaan aikaan yksivaiheisen muuntajan toisiokäämityksen keskivälioton kautta. Keskiväliotto on maadoitettu, jotta sen ja yhden vaiheen välinen jännite on tarkalleen puolet vaiheiden välisestä jännitteestä. Käytetty jännite on 120/240 V.
Tätä sähköverkkoa käytetään Amerikassa lähes kaikissa kotitalouksissa ja pienissä toimistorakennuksissa. Pienet ja pienitehoiset laitteet, kuten tietokoneet, televisiot ja valaisimet, liitetään 120 V:n jännitteeseen. Tehokkaammat laitteet, kuten ilmastointilaitteet, liitetään 240 V:n jännitteeseen.

3-phase Wye

Tämä sähköverkko muistuttaa läheisesti Euroopassa käytettyä TN-järjestelmää. Virtaa syötetään jännitettä johtaviin ulkojohtimiin tähtikytkennässä olevasta muuntajasta, ja vaihesiirto on kulloinkin 120 astetta. Tähtipiste on maadoitettu. Nollajohdinta voidaan käyttää tarpeen mukaan. Käytetyt jännitteet ovat 277/480 V Yhdysvalloissa ja Meksikossa ja 347/600 V Kanadassa. Tätä sähköverkkoa käytetään pääasiassa teollisuusympäristöissä.

Corner-grounded/ungrounded Delta

Tätä sähköverkkoa ei tunneta Euroopan jakeluverkoissa. Virtaa syöttävä muuntaja on kytketty toisiokäämiin kolmiokytkennässä. Vaihesiirto on 120 astetta vaiheiden välillä. Nollajohdinta ei ole, kytkennästä riippuen, saatavilla. Käytetyt jännitteet ovat 480 V Yhdysvalloissa ja Meksikossa ja 600 V Kanadassa. Maadoitusolojen mukaan saatavilla on kaksi eri vaihtoehtoa:

Ungrounded Delta
Muuntajaa ei ole maadoitettu toisiopuolisesti. Järjestelmä toimii Euroopassa tunnetun IT-järjestelmän tavoin.

Corner-Grounded Delta
Ulkojohdin on maadoitettu suoraan. Tätä sähköverkkoa käytetään usein, kun tehontarve on suuri, esimerkiksi suurille moottoreille.

High-Leg Delta

Tätä sähköverkkoa ei käytetä Euroopassa. Kyseessä on Delta- ja Split-phase-sähköverkkojen yhdistelmä. Delta-järjestelmän jännite on 240 V vaihe-vaihe. Yhdessä kolmesta kyljestä on lisäksi keskiväliotto, joka maadoitetaan. Siten syntyy kolme jännitettä:

vaihe A – N = vaihe C – N = 120 V
vaihe B – N = 120 V * √3 = 208 V
Kaikkien vaiheiden välillä = 240 V

Tätä sähköverkkoa käytetään suurissa toimistorakennuksissa ja pienissä teollisuusrakennuksissa. Kuten Split-phase-järjestelmässä, pienitehoiset laitteet (kuten tietokone ja leivänpaahdin) liitetään 120 V:n jännitteeseen ja tehokkaammat laitteet (kuten ilmastointilaite) liitetään 240 V:n jännitteeseen. Valaistukseen käytetään pääsääntöisesti 208 V:n jännitettä.

Ylijännitesuojalaitteiden tyypit UL 1449 -standardin mukaan

Ylijännitesuojalaitteet jaetaan eri tyyppeihin oikosulunkestävyyden mukaan. Lisäksi asennus jaetaan tyyppipaikkoihin (Type Location) esiintyvien oikosulkuvirtojen mukaan.

Koneen liitäntäpaikan tyyppipaikka kertoo, millaista ylijännitesuojalaitetta on vähintään käytettävä. Tyypin 1 ylijännitesuojalaitetta voidaan käyttää siten kaikissa tyyppipaikoissa. Tyypin 2 ylijännitesuojalaitetta voidaan käyttää tyyppipaikoissa 2 ja 3.

Tämä ylijännitesuojalaitteiden jako ei kerro laitteiden purkauskapasiteetista tai niiden käyttöalueesta ukkossuojauksessa, kuten tiedämme IEC-normeista. UL-standardin mukaisten tyyppien oikosulunkestävyys määräytyy yksinomaan UL 1449 -standardissa määritetyn testin mukaan.

Ylijännitesuojalaitteiden tyypit UL 1449 -standardin mukaan

Luokitus

Kuvaus

Luokitus
Tyypin 1 ylijännitesuojalaite Asennus muuntajan jälkeen, pääsulakkeen/katkaisimen eteen
Tyypin 2 ylijännitesuojalaite Asennus pääsulakkeen/pääkatkaisimen jälkeen
Tyypin 3 ylijännitesuojalaite Johdinpituus väh. 10 m eteen asennettuun ylivirtasuojaan/katkaisimeen
Tyypin 4 ylijännitesuojalaite* Laitteen osa / kytkentäkaappi, koko laite vaatii UL-standardin mukaisen oikosulkutestauksen
*Tyypin 4 ylijännitesuojalaitteesssa laitteen tyyppipaikka riippuu tyypin 4 ylijännitesuojalaitteen testaustuloksesta oikosulunkestävyyden osalta.

Tuotevaatimukset

VAL-US-sarjassa on saatavilla tuotteita erilaisiin sähköverkkoihin ja jännitteisiin. Ne täyttävät NFPA 79 -standardin vaatimukset, koska ne ovat saaneet UL Listed -hyväksynnän. Lisäksi tuotteita voidaan käyttää oikosulunkestävyydellä (SCCR) 200 kA (UL 1449 -standardin version 4 mukaan) yleisesti ilman lisälaskelmia.

3-phase Wye

Nimi (tuotenumero)
Nimi (tuotenumero)

Järjestelmäjännite (vaiheet)
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

Nimi (tuotenumero)
Nimi (tuotenumero)

Järjestelmäjännite
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Kytkentäkaavio: Sulakkeet

Sulakkeet

Ylijännitesuoja, joka on hyväksytty UL 1449 -standardin mukaan tyypin 1 ylijännitesuojalaitteeksi, ei vaadi ylivirtasuojaa (1). NEC-standardissa on kuitenkin määritelty, että johdot on suojattava ylivirralta. Siksi voi olla pakollista, että ylijännitesuojalaitteeseen liittyvät johdot on varustettava ylivirtasuojilla (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
NFPA 79 -standardin mukaan ylivirtasuojauksen käyttöä ei määritä käytössä olevan laitteen valmistaja vaan laitteiston suunnittelija eli tässä tapauksessa koneen valmistaja. Tämä pätee myös ylijännitesuojalaitteisiin. Mikäli ylijännitesuojalaitteet varustetaan ylivirtasuojalla, samaa toteutusta tulee käyttää kaikissa muissa laitteissa. Koska ylijännitesuojalaitteessa ei ole kuitenkaan kuormitusvirtaa, voidaan käyttää ylijännitesuojalaitteen valmistajan ilmoittamia liityntäjohtoa koskevia tietoja. Tiedot sisältävät myös minimi- ja maksimipoikkipinnat sekä johdon sallitun materiaalin. Näiden tietojen pohjalta voidaan sitten NEC-standardin vastaavien taulukoiden avulla suunnitella ylivirtasuojaus.