Informationen zum NFPA 79

Ready for NFPA 79

Ready for NFPA 79

Maschinenbauer aufgepasst: Überspannungsschutz ist seit der Edition 2018 Pflicht für Maschinen in Teilen der USA. Machen Sie Ihre Maschine fit für den NFPA 79.

Maschinen- und Anlagenbauer, die Ihre Produkte in den nordamerikanischen Markt exportieren oder in dessen Geltungsbereich in Verkehr bringen wollen, unterliegen den dortigen Gesetzen und Vorschriften. Eine der wichtigsten fachspezifischen Normen ist neben dem NEC der NFPA 79. Der NFPA 79 wird alle drei Jahre, im Anschluss an den NEC, überarbeitet und übernimmt dessen Neuerungen.

Erfahren Sie hier, welche verpflichtenden Anforderungen sich für elektrische Maschinen aus dem NFPA 79 für den Einsatz von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) ergeben. Mit uns sind Sie auf der sicheren Seite.

Welche Edition gültig ist, entscheidet der Bundesstaat, in dem die Maschine betrieben wird. Somit sind in ganz Nordamerika verschiedene Editionen gültig. Es bietet sich daher an, immer die neueste Edition zu berücksichtigen.

NFPA 79 – Edition 2021

  • Überspannungsschutz ist Pflicht für Industriemaschinen mit sicherheitsgerichteten Kreisen (Safety), die noch nicht ausreichend gegen Überspannungen geschützt sind.
  • Überspannungsschutzgeräte (SPD) müssen UL-Listed sein.
  • Ein Typ-4-SPD im Schaltschrank muss mit der Type Location der Maschine übereinstimmen und entsprechend gekennzeichnet sein.
  • Ein Typ-4-SPD darf nur vom Hersteller des Schaltschranks installiert werden.

NFPA 79 – Edition 2018

  • Überspannungsschutz ist Pflicht für Industriemaschinen mit sicherheitsgerichteten Kreisen (Safety).
  • Überspannungsschutzgeräte (SPD) müssen UL-Listed sein.
  • Ein Typ-4-SPD im Schaltschrank muss mit der Type Location der Maschine übereinstimmen und gekennzeichnet sein.

Unsere Lösung – Ihre Vorteile

  • VAL-US Produkte sind UL-Listed und universell in allen Type Locations einsetzbar
  • Keine Überschreitung des Kurzschlussstroms dank hoher Kurzschlussfestigkeit von 200 kA
  • Vereinfachte Abnahme der Anlage durch Inspektoren, da Vorgaben des NFPA 79 eingehalten werden
  • Produkte europaweit erhältlich, einsetzbar und montierbar durch CE-Kennzeichnung

FAQ-Reihe, Teil 5: Hat Phoenix Contact die passenden Produkte?

Im fünften Video unserer FAQ-Reihe zeigt Ihnen Florian Lenzmeier die für den NFPA 79 passende Produktfamilie VAL-US.

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FAQ-Reihe, Teil 4: Wo steht im NFPA 79, dass Überspannungsschutz einzusetzen ist?

Florian Lenzmeier, unser Experte für Überspannungsschutz, erläutert Ihnen im vierten Video unserer FAQ-Reihe, in welchen Kapiteln der Norm diese Frage beantwortet wird.

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FAQ-Reihe, Teil 3: Warum ist Überspannungsschutz Pflicht für Maschinen im nordamerikanischen Markt?

Im dritten Video unserer FAQ-Reihe erzählt Ihnen Florian Lenzmeier, unser Experte für Überspannungsschutz, warum Überspannungsschutz für Maschinen Pflicht ist, die in den nordamerikanischen Markt exportiert und dort in Verkehr gebracht werden.

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FAQ-Reihe, Teil 2: Für welche Maschinen gilt der NFPA 79?

Hier erklären wir Ihnen, für welche Maschinen der NFPA 79 gilt. Erfahren Sie mehr.

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FAQ-Reihe, Teil 1: Wir machen Sie fit für den NFPA 79

Wir starten hier mit unserer FAQ-Reihe zum Thema NFPA 79.

Hören Sie selbst, wie einfach die Einhaltung der Richtlinie ist und was es Neues gibt. 

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Stellen Sie Ihre eigene Frage!

Wir unterstützen Sie bei all Ihren Fragestellungen rund um das Thema Überspannungsschutz. Reichen Sie hier Ihre eigene Frage ein. Wir melden uns kurzfristig bei Ihnen zurück.

Webcast: Überspannungsschutz ist Pflicht für Maschinen in den USA

NFPA 79

NFPA 79

Erfahren Sie in diesem Webcast, welche verpflichtenden Anforderungen sich aus der NFPA 79 für den Einsatz von Überspannungsschutzgeräten (SPD’s) für den Einsatz in Maschinen im nordamerikanischen Markt ergeben.

Referent: Cord Feldmann, PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH

Unsere FAQs zur NFPA 79 (2018) für Sie

Der NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) ist eine amerikanische Norm für den Sicherheitsstandard industrieller Maschinen aus den USA. Sie regelt solche elektrischen und elektronischen Themen, die, falsch ausgeführt, zu gefährlichen Zuständen in der Maschine führen können. Dazu gehören unter anderem Überstromschutz, Verkabelung und Sicherheitskreise und seit neustem der Einsatz von Überspannungsschutz.
Der NFPA 79 wird alle 3 Jahre überarbeitet. Die aktuelle Fassung ist von 2018.

Jede Maschine, die in Betrieb genommen werden soll, muss vorher von einem Inspektor überprüft und abgenommen (approved) werden. Für diese Überprüfung wird neben dem National Electrical Code (NEC – NFPA 70) auch der NFPA 79 herangezogen. Ist der Inspektor der Meinung, dass die Maschine nicht vollständig der Norm entspricht, kann er die Abnahme und somit die NFPA 79 Zertifizierung verweigern. Dann darf die Maschine nicht in Betrieb gehen.

Die Richtlinie umfasst alle Industriemaschinen in den USA. Welche Fassung des NFPA 79 im jeweiligen Bundesstaat/Gebiet gültig ist, hängt von der gültigen Fassung des National Electrical Code im Bundesstaat/Gebiet ab. Für Maschinen, die in „Hazardous Locations“ eingesetzt werden, gilt zudem der NEC, Article 500 und fortfolgend.

In Industriemaschinen eingesetzte Schaltschränke müssen zusätzlich zum NEC und zum NFPA 79 noch die Norm UL 508A erfüllen. Gibt es aus diesen drei Regelwerken verschiedene Anforderungen, so gilt die strikteste Vorgabe. Bei Überstromschutzeinrichtungen beispielsweise muss dann der niedrigste Wert verwendet werden.

Der Personenschutz spielt eine ganz wichtige Rolle. Eine Überspannung darf die Sicherheitskreise einer Maschine nicht beschädigen, um so gefährliche Situationen für Menschen an der Maschine zu vermeiden. Überlegungen in Richtung weitergehende Einsatzbereitschaft der Maschine nach einer Überspannung haben hier keine Relevanz.

Im NEC (2017) und im NFPA 79 (2018) müssen Industriemaschinen, die mit Sicherheitskreisen ausgestattet sind, mit Überspannungsschutz (Surge Protective Device, SPD) für die Stromversorgung ausgerüstet sein. Dieser muss eine „UL Listed“ Approbation nach der Norm UL 1449 haben. Außerdem muss er eine Kurzschlussfestigkeit (Short-Circuit Current Rating – SCCR) aufweisen, die größer ist als der Kurzschlussstrom am Einbauort.

Überspannungsschutzgeräte für die Stromversorgung sollten so nah wie möglich an der Einspeisung installiert werden. Je nach Ort der Maschine in der Installation sind die entsprechenden SPD-Typen (siehe NFPA 79 (2018), Article 7.8) auszuwählen. Die VAL-US Serie macht es dabei besonders einfach: Als UL Listed Type 1 Geräte dürfen sie an jedem Ort der Installation eingesetzt werden. Dabei kann es nötig sein, den Schutz der Leitungen vor Überstrom zu berücksichtigen.

Überspannungsschutzgeräte für Signal- und Datentechnik sind im NFPA 79 nicht gefordert. Sie können trotzdem in Maschinen verbaut werden. Empfehlenswert ist hier ein Überspannungsschutzgerät für die Kommunikationsschnittstelle der Maschine, zum Beispiel zur Leittechnik.

Sowohl der NEC als auch der NFPA 79 können bei der „National Fire Protection Association“ entweder käuflich erworben oder kostenfrei eingesehen werden. Käuflich stehen sowohl elektronische als auch gebundene Formate zur Verfügung.

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Amerikanische Netzformen

Die amerikanischen Netzformen, Spannungen und deren Frequenz unterscheiden sich teilweise deutlich von den in Europa bekannten und sind historisch begründet. Industriemaschinen werden hauptsächlich an den Netzformen „3-phase Wye“ und „Delta“ betrieben. Es gibt aber noch weitere Netzformen, von denen die gängigsten nachfolgend vorgestellt werden.

SPD Typen nach UL 1449

SPDs werden je nach erreichter Kurzschlussfestigkeit in verschiedene Typen eingeteilt. Zusätzlich wird auch die Installation entsprechend der auftretenden Kurzschlussströme in Type Locations unterteilt.

Die Type Location des Anschlussorts der Maschine gibt vor, welcher SPD-Typ mindestens verwendet werden muss. SPD Type 1 dürfen somit in allen Type Locations verwendet werden. SPD Type 2 dürfen in Type 2 Location und Type 3 Location eingesetzt werden.

Diese Einteilung der SPDs gibt keine Auskunft über das Ableitvermögen der Geräte oder ihren Einsatzbereich in einem Blitzschutzkonzept, wie aus der IEC-Normung bekannt. Die Typen nach UL richten sich ausschließlich nach der von UL 1449 vorgeschriebenen Prüfung auf Kurzschlussfestigkeit.

KlassifizierungBeschreibung
SPD Type 1SPD Type 1 dürfen hinter einem Transformator, noch vor der Hauptsicherung bzw. dem Haupttrennschalter der Installation installiert werden.
SPD Type 2

SPD Type 2 müssen nach der Hauptsicherung bzw. dem Haupttrennschalter der Installation installiert werden.

SPD Type 3

SPD Type 3 müssen einen Abstand (= Leitungslänge) von mindestens 10 m zum vorgelagerten Überstromschutz bzw. Trennschalter einhalten.

SPD Type 4Bei SPD Type 4 handelt es sich um Komponenten, die nicht eigenständig eingesetzt werden dürfen. Sie müssen immer Teil einer Einrichtung, z. B. eines Schaltschranks sein. Die gesamte Einrichtung muss in diesem Fall auf die Kurzschlussfestigkeit nach UL evaluiert werden.
Die Type Location der Einrichtung hängt von dem Prüfergebnis des SPD Type 4 in Bezug auf die Kurzschlussfestigkeit ab.

Anforderungen an die Produkte

Für die verschiedenen Netzformen und Spannungen stehen Produkte aus der VAL-US Serie zur Verfügung. Sie erfüllen die Anforderungen aus dem NFPA 79, da sie einerseits eine „UL Listed“ Approbation vorweisen. Andererseits sind sie mit einer Kurzschlussfestigkeit (SCCR) von 200 kA (nach UL 1449 ed 4) universell ohne weitere Berechnungen einsetzbar.

3-phase Wye - Systemspannung (Phasen)Name (Artikelnummer)
3-phase Wye277/480 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)
3-phase Wye - Systemspannung (Phasen)Name (Artikelnummer)
3-phase Wye277/480 V (A, B, C, N, G)VAL-US-277/40/3+1-FM (
)
277/480 V (A, B, C, G)VAL-US-277/40/3+0-FM (
)
347/600 V (A, B, C, N, G)VAL-US-347/30/3+1V-FM (
)
347/600 V (A, B, C, G)VAL-US-347/30/3+0-FM (
)
Corner-grounded/ungrounded Delta - SystemspannungName (Artikelnummer)
Corner-grounded/ungrounded Delta480 VVAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 VVAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Corner-grounded/ungrounded Delta - SystemspannungName (Artikelnummer)
Corner-grounded/ungrounded Delta480 VVAL-US-480D/30/3+0-FM (
)
600 VVAL-US-600D/30/3+0-FM (
)

Sicherungen

Überspannungsschutz, der nach UL 1449 als Type 1 Listed approbiert ist, benötigt keinen Überstromschutz (1). Allerdings wird durch den NEC vorgeschrieben, die Leitungen gegen Überstrom zu schützen. Dadurch kann es erforderlich sein, die Leitungen zum SPD mit Überstromschutzeinrichtungen (Overcurrent Protection Device, OCPD) zu versehen (2).

Die Auslegung oder Definition der OCPD erfolgt gemäß NFPA 79 nicht durch den Hersteller des eingesetzten Geräts, sondern durch den Anlagenplaner, in diesem Fall durch den Maschinenbauer. Das gilt auch für SPDs. Die Vorgehensweise zur Auslegung des OCPDs für Überspannungsschutzgeräte entspricht der für alle anderen Geräte. Da ein SPD jedoch keinen Laststrom aufweist, können die vom SPD-Hersteller angegebenen Daten zur Anschlussleitung herangezogen werden. Sie enthalten sowohl minimale und maximale Querschnitte als auch das erlaubte Material der Leitung. Auf Grundlage dieser Daten kann dann wie üblich mit Hilfe der entsprechenden Tabellen im NEC die Überstromschutzeinrichtung ausgelegt werden.

PHOENIX CONTACT s.à r.l.

10a, op Bourmicht
Rue des Mérovingiens
8070 Bertrange
(+352) 45 02 35-1

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