• Legutóbbi keresés
  1. Honlap
  2. Technológiák
  3. Túlfeszültség-védelmi technológia
  4. Villámáram-mérőrendszer
  5. NFPA 79

Készenlét az NFPA 79-re

Gépgyártók, figyelem: az USA egyes területein a 2018-as kiadás óta a gépek túlfeszültség elleni védelme kötelezővé vált. Tegye megfelelővé gépeit az NFPA 79 követelményeinek. Tájékozódjon Ön is, és töltse le a „Ready for NFPA 79” című brosúrát.
A brosúra letöltése
Két kéz egy „Ready for NFPA 79” feliratú gombot fog körül

A termékeiket az észak-amerikai piacra exportáló vagy annak joghatálya alá eső területeken forgalmazni kívánó gép- és berendezésgyártókra az ott érvényben levő törvények és előírások vonatkoznak. Az egyik legfontosabb szakmaspecifikus szabvány az NEC mellett az NFPA 79. Az NFPA 79 előírásait háromévenként, az NEC-t követően átdolgozzák úgy, hogy átveszik annak újdonságait.

Ismerje meg itt, hogy milyen követelmények kötelező betartását írja elő az NFPA 79 az elektromos gépekre vonatkozóan, a túlfeszültség-korlátozók (SPD-k) használatát illetően. Termékeinkkel Ön mindig biztonságban van.

Azt hogy melyik kiadást kell érvényesnek tekinteni, az a (szövetségi) állam dönti el, amelynek területén a gépet üzemeltetik. Ezért Észak-Amerikában különböző kiadások vannak érvényben. Ennek feloldására az a megoldás kínálkozik, hogy mindig a legújabb kiadást vegyük figyelembe.

NFPA 79 – 2021-es kiadás

  • A túlfeszültség-védelem kötelező feladat a biztonsági áramkörökkel (safety) felszerelt olyan ipari gépeknél, amelyek még nincsenek kellő mértékben a túlfeszültség ellen megvédve.
  • A túlfeszültség-védelmi készülékekhez (SPD) meg kell szereznünk az „UL Listed” jóváhagyást.
  • A kapcsolószekrényben elhelyezett 4. típusú SPD-nek meg kell felelnie a gép 'type location' jellemzőjének, és azt ennek megfelelő jelöléssel kell ellátni.
  • A 4. típusú SPD-t csak a kapcsolószekrény gyártója szerelheti be.

NFPA 79 – 2018-as kiadás

  • A túlfeszültség-védelem kötelező feladat a biztonsági áramkörökkel (safety) felszerelt ipari gépeknél.
  • A túlfeszültség-védelmi készülékekhez (SPD) meg kell szereznünk az „UL Listed” jóváhagyást.
  • A kapcsolószekrényben elhelyezett 4. típusú SPD-nek meg kell felelnie a gép 'type location' jellemzőjének, és azt ennek megfelelő jelöléssel kell ellátni.

A mi megoldásunk – az Önnek nyújtott előnyök

  • A VAL-US termékekhez megszereztük az „UL Listed” jóváhagyást, és azok univerzálisan, minden type location esetén alkalmazhatók
  • A zárlati áram túllépése nem történik meg a 200 kA-es nagy rövidzárállóságnak köszönhetően
  • A berendezések egyszerűsített átvétele az ellenőrök által az NFPA 79 előírásai betartásának köszönhetően
  • A termékek Európa-szerte elérhetők, használhatók és szerelhetők a CE-jelölésnek köszönhetően

Mit szabályoz az NFPA 79?

Az NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) egy amerikai szabvány, amely az USA-ból származó ipari gépek biztonsági szintjére vonatkozik. Olyan elektromos és elektronikus területeket szabályoz, amelyek helytelen kivitelezése esetén veszélyes állapotok alakulhatnak ki a gépen belül. Ide tartozik többek között a túláramvédelem, a kábelezés és a biztonsági áramkörök, illetve legújabban a túlfeszültség-védelem.
Az NFPA 79 előírásait háromévenként átdolgozzák. Az aktuális kiadás a 2018-as.

Miért kell teljesítenie a gépemnek az NFPA 79 előírásait?

Minden üzembe helyezendő gépet előzőleg meg kell vizsgálnia és át kell vennie (jóvá kell hagynia − approved) egy ellenőrnek. Ennél az ellenőrzésnél a National Electrical Code (NEC – NFPA 70) mellett az NFPA 79 előírásait is figyelembe veszik. Ha az ellenőr véleménye szerint a gép nem felel meg teljes mértékben a szabványnak, akkor megtagadhatja az átvételt és így az NFPA 79 szerinti tanúsítást. Ekkor a gép üzembe helyezése tilos.

Hol alkalmazzák az irányelvet, és milyen annak érvényességi köre?

Az irányelv az USA-ban valamennyi ipari gépre vonatkozik. A National Electrical Code adott szövetségi államban, illetve területen érvényes kiadásától függ, hogy az NFPA 79 mely kiadását kell figyelembe venni. A „veszélyes helyeken” használt gépekre ezenkívül az NEC 500-as cikkelye és az azt követő cikkelyek is vonatkoznak.

Hogyan kell kezelni a különböző szabályozások tartalmi különbségeit?

Az ipari gépekben használt kapcsolószekrényeknek az NEC-n és az NFPA 79-en kívül az UL 508A szabvány követelményeit is teljesíteniük kell. Ha ezen három szabályozás különböző követelményeket támaszt, akkor a legszigorúbbat kell figyelembe venni. Túláram-védelmi berendezéseknél pl. a legalacsonyabb értéket kell alkalmazni.

Miért vált kötelezővé a túlfeszültség-védelem az NFPA 79 új kiadásában?

A személyvédelem igen fontos szerepet játszik. A túlfeszültség nem károsíthatja a gép biztonsági áramköreit, hogy így elkerülhetőek legyenek az emberre veszélyes helyzetek a gépen. A gép túlfeszültség utáni további üzemkészségét célzó meggondolások itt nem játszanak szerepet.

Hogyan tudom teljesíteni az NFPA 79 túlfeszültség-védelemre vonatkozó előírásait?

Az NEC-ben (2017) és az NFPA 79-ben (2018) foglaltak szerint a biztonsági áramkörrel ellátott ipari gépek tápellátását túlfeszültség-védelemmel (Surge Protective Device, SPD) kell felszerelni. Ezekhez meg kell szerezni az UL 1449 szabvány szerinti „UL Listed” jóváhagyást. Ezenkívül a beépítés helyére vonatkozó zárlati áramnál nagyobb rövidzárállóságot (Short Circuit Current Rating – SCCR) kell igazolni.

Hogyan kell alkalmazni a túlfeszültség-védelmi készülékeket az NFPA 79 teljesítéséhez?

Az áramellátás túlfeszültség-korlátozóit a betápláláshoz a lehető legközelebb kell elhelyezni. A gép berendezésben elfoglalt helyétől függően kell kiválasztani a megfelelő SPD típusokat (lásd NFPA 79 (2018), 7.8 jelű cikkely). A VAL-US sorozattal ez különösen egyszerű: 1-es típusú UL Listed készülékekként a berendezés tetszőleges helyén alkalmazhatók. Szükség lehet a vezetékek túláram elleni védelmére is.

Az NFPA 79 nem követel meg túlfeszültség-korlátozókat a jel- és adattechnika számára. Ennek ellenére ezek beépíthetők a gépekbe. Itt pl. a gép irányítástechnikához kapcsolódó kommunikációs interfészénél ajánlatos a túlfeszültség-korlátozó használata.

Hogyan kaphatom meg az NFPA 79-re vonatkozó teljes körű információkat?

A „National Fire Protection Association” lehetővé teszi mind az NEC, mind az NFPA 79 megvásárolhatóságát vagy ingyenes megtekinthetőségét. Elektronikus és nyomtatott, bekötött formátumok is megvásárolhatók.

Amerikai hálózatkialakítások

Az amerikai hálózatkialakítások, feszültségek és azok frekvenciái esetenként lényegesen eltérnek az Európában ismert és történelmileg meghonosodott megfelelőiktől. Az ipari gépek működtetése főleg „3 fázisú Wye” és „delta” formátumú hálózatokon történik. További hálózatkialakítások is léteznek azonban, ezek közül a leggyakoribbakat a következőkben mutatjuk be.

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

Ez a hálózatkialakítás manapság Európában teljesen ismeretlen. Egy egyfázisú transzformátor szekunder oldalának középen történő megcsapolásával jön létre. A középső megcsapolás földelt, így a feszültség közte és bármely fázis között pontosan a fázisok közötti (vonali) feszültség fele lesz. A használt feszültség 120/240 V.
Amerikában csaknem minden háztartásban és kisebb irodaépületben ezt a hálózatkialakítást használják. A 120 V-ra csatlakoznak a kisméretű és kis teljesítményű készülékek, pl. számítógépek, televíziók vagy a világítás. A 240 V-ra a nagyobb teljesítményű készülékeket, pl. a klímaberendezést kapcsolják.

3 fázisú Wye

Ez a hálózatkialakítás nagyon hasonló az Európában használt TN rendszerhez. A feszültség alatt levő fázisvezetékeket egy csillagkapcsolású transzformátorból táplálják, közöttük a fáziseltolás 120°. A csillagpont földelt. Szükség szerint nullavezetőt is alkalmaznak. A használt feszültségszintek: 277/480 V az USA-ban és Mexikóban, illetve 347/600 V Kanadában. Ezt a hálózatkialakítást főleg ipari környezetben használják.

Corner-grounded/ungrounded delta

Ez a hálózatkialakítás Európában ismeretlen. A betápláló transzformátor szekunder oldalon háromszög kapcsolású, a fázisok közötti eltolás 120°. Kapcsolási szempontból szükséges nullavezető nincs. A használt feszültségszintek: 480 V az USA-ban és Mexikóban, illetve 600 V Kanadában. A földelési viszonyoktól függően két különböző változat létezik:

Ungrounded Delta
A transzformátor szekunder oldala nincs földelve. A rendszer az Európában ismert IT rendszerhez hasonlóan viselkedik.

Corner-Grounded Delta
Egy fázisvezető közvetlenül földelve van. Ez a hálózatkialakítás gyakran használatos nagy teljesítményigényű alkalmazásokban, pl. nagy motoroknál.

High-Leg Delta

Ez a hálózatkialakítás Európában nem használatos. A delta és a split-phase formák keverékéről van szó. A delta rendszer fázisfeszültsége 240 V. A három ág egyike középleágazással is el van látva, amelyet földelnek. Így három feszültség keletkezik:

A – N fázis = C – N fázis = 120 V
B – N fázis = 120 V * √3 = 208 V
Az összes fázis között = 240 V

Ezt a hálózatkialakítást nagy irodaépületekben és kis ipari épületekben használják. Ahogy a split-phase rendszerben, úgy itt is a 120 V-ra kisebb teljesítményű készülékeket (számítógép, kenyérpirító …) a 240 V-ra pedig nagyobb teljesítményű készülékeket (klímaberendezés …) csatlakoztatnak. A 208 V rendszerint világításhoz használatos.

SPD típusok az UL 1449 szerint

Az SPD-k az elért rövidzárállóság szerint különböző típusokra oszthatók. Ezenkívül a berendezéseket is a fellépő zárlati áramoknak megfelelően különböző „type location” kategóriák szerint osztják fel.

A gép csatlakozási helyének type location értéke szabja meg azt, hogy legalább milyen típusú SPD-t kell alkalmazni. Az 1. típusú SPD-ket minden type location esetén alkalmazni lehet. A 2. típusú SPD-ket 2. és 3. type location esetén lehet alkalmazni.

Az SPD-k ezen felosztása nem ad információt a készülékek levezető-képességéről vagy valamely villámvédelmi koncepció szerinti alkalmazási területéről, amint azt az IEC szabvány meghatározza. Az UL szerinti típusok kizárólag a rövidzárállóságnak az UL 1449 által előírt vizsgálatára vonatkoznak.

SPD típusok az UL 1449 szerint

Osztályozás

Leírás

Osztályozás
1. típusú SPD Beépítés a transzformátor után, de még a főbiztosíték, illetve a berendezés leválasztója előtt
2. típusú SPD Beépítés a főbiztosíték, illetve a berendezés fő leválasztója után
3. típusú SPD Vezetékhossz legalább 10 m az előtte levő túláram-védelemtől, illetve leválasztótól
4. típusú SPD* Egy berendezés / kapcsolószekrény része, a teljes berendezést vizsgálni kell zárlatra az UL szerint
*A berendezés type location értéke a 4. típusú SPD rövidzárállóságra vonatkozó vizsgálati eredményétől függ.

A termékekkel szembeni követelmények

A különböző hálózatkialakításokhoz és feszültségekhez különböző VAL-US sorozatú termékek kaphatók. Ezek megfelelnek az NFPA 79 által támasztott követelményeknek, mivel egyrészt megszereztük hozzájuk az „UL Listed” jóváhagyást, másrészt (az UL 1449 4. kiadás szerinti) 200 kA rövidzárállóságuk (SCCR) révén univerzálisan, további számítások nélkül használhatók.

3 fázisú Wye

Név (cikkszám)
Név (cikkszám)

Rendszerfeszültség (fázisok)
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

Név (cikkszám)
Név (cikkszám)

Rendszerfeszültség
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Kapcsolási rajz: biztosítók

Biztosítók

Az UL 1449 által 1. típusúként jóváhagyott túlfeszültség-védelemhez nem szükséges túláramvédelem (1). Az NEC azonban előírja a vezetékek túláram elleni védelmét. Így szükség lehet az SPD-hez menő vezetékek túláramvédelmi berendezéssel (Overcurrent Protection Device, OCPD) való ellátására (2).
Az OCPD méretezését vagy meghatározását az NFPA 79-nek megfelelően nem az alkalmazott készülék gyártója, hanem a berendezés tervezője, jelen esetben a gépgyártó végzi. Ez az SPD-kre is vonatkozik. Az OCPD-k méretezésének módja a túlfeszültség-korlátozókra vonatkozóan ugyanaz, mint a többi készülék esetében. Mivel azonban az SPD nem jelent terhelőáramot, felhasználhatók az SPD gyártója által a csatlakoztatási teljesítményre vonatkozóan megadott adatok. Ezek a minimális és maximális keresztmetszeteket, illetve a vezeték megengedett anyagát is tartalmazzák. Ezen adatok alapján az NEC-ben megtalálható megfelelő táblázatok segítségével a szokásos módon elvégezhető a túláram-védelmi berendezés méretezése.