NFPA 79

Uwaga producenci maszyn! Ochrona przed przepięciami stanowi od edycji 2018 obowiązkowe wyposażenie maszyn w niektórych stanach USA. Przygotuj swoją maszynę na NFPA 79.

Wszelkie informacje znajdziesz w broszurze\
'Ready for NFPA 79'.

Pobierz teraz broszurę
Gotowi na NFPA 79

Producenci maszyn i urządzeń, którzy chcą eksportować swoje produkty na rynek Ameryki Północnej lub wprowadzać je tam do obiegu, podlegają lokalnym przepisom i regulacjom prawnym. Jedną z najważniejszych norm branżowych obok NEC jest NFPA 79. Norma NFPA 79 jest aktualizowana co trzy lata po standardzie NEC, uwzględniając wprowadzone w nim nowości.

Dowiedz się, jakie obowiązkowe wymagania dla maszyn elektrycznych wynikają z NFPA 79 w odniesieniu do stosowania ograniczników przepięć. Z nami masz pewność zgodności z przepisami.

O tym, która edycja obowiązuje, decyduje stan, w którym maszyna jest eksploatowana. W ten sposób w całych Stanach Zjednoczonych mogą obowiązywać różne edycje. Dlatego najlepiej jest uwzględniać zawsze najnowszą edycję.

NFPA 79 – edycja 2021

  • Ochrona przed przepięciami jest obowiązkowa dla maszyn przemysłowych z obwodami bezpieczeństwa, które nie są jeszcze zabezpieczone odpowiednio przed przepięciami.
  • Ograniczniki przepięć muszą posiadać certyfikat UL (UL listed).
  • Ogranicznik przepięć typu 4 w szafie sterowniczej musi być zgodny z Type Location maszyny i mieć odpowiednie oznaczenie.
  • Ogranicznik przepięć typu 4 może być montowany wyłącznie przez producenta szafy sterowniczej.

NFPA 79 – edycja 2018

  • Ochrona przed przepięciami jest obowiązkowa dla maszyn przemysłowych z obwodami bezpieczeństwa.
  • Ograniczniki przepięć muszą posiadać certyfikat UL (UL listed).
  • Ogranicznik przepięć typu 4 w szafie sterowniczej musi być zgodny z Type Location maszyny i mieć oznaczenie.

Nasze rozwiązanie – Twoje korzyści

  • Produkty VAL-US posiadają certyfikat UL i można je stosować uniwersalnie we wszystkich Type Location
  • Brak przekraczania prądu zwarciowego dzięki wysokiej odporności na zwarcia 200 kA
  • Uproszczony odbiór systemu przez inspektora, ponieważ spełnione są wymogi NFPA 79
  • Produkty dostępne i dopuszczone do użytku na terenie całej Europy dzięki oznakowaniu CE

Jakie kwestie reguluje NFPA 79?

NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) to amerykańska norma bezpieczeństwa określająca standardy bezpieczeństwa maszyn przemysłowych z USA. Reguluje ona takie zagadnienia elektryczne i elektroniczne, które w przypadku nieprawidłowego wykonania mogą prowadzić do niebezpiecznego stanu w maszynie. Należą do nich między innymi zabezpieczenie nadprądowe, okablowanie, obwody bezpieczeństwa oraz od niedawna ochrona przed przepięciami.
Norma NFPA 79 jest aktualizowana co trzy lata. Najnowsza wersja pochodzi z roku 2018.

Dlaczego maszyna musi spełniać wymagania NFPA 79?

Każda maszyna, która ma być oddana do użytku, musi zostać najpierw skontrolowana i odebrana (approved) przez inspektora. Kontrola ta odbywa się w oparciu o National Electrical Code (NEC – NFPA 70) oraz NFPA 79. Jeśli inspektor jest zdania, że maszyna nie jest w pełni zgodna z normą, może odmówić odbioru, a tym samym certyfikacji NFPA 79. W takim przypadku maszyny nie wolno oddać do użytku.

Gdzie mają zastosowanie te przepisy i jaki jest zakres ich obowiązywania?

Przepisami tymi są objęte wszystkie maszyny przemysłowe w USA. Która wersja NFPA 79 obowiązuje w danym stanie, zależy od wersji National Electrical Code obowiązującej w danym stanie/regionie. Dla maszyn stosowanych w „hazardous locations“ obowiązuje dodatkowo NEC, Article 500 i kolejne.

W jaki sposób traktowane są różnice w treści poszczególnych regulacji?

Szafy sterownicze stosowane w maszynach przemysłowych muszą być zgodne poza NEC i NFPA 79 również z wymaganiami normy UL 508A. Jeżeli z tych trzech przepisów wynikają różne wymagania, stosuje się przepisy najbardziej restrykcyjne. Na przykład w przypadku zabezpieczenia nadprądowego trzeba np. zastosować najniższą wartość.

Dlaczego nowa wersja NFPA 79 wprowadziła obowiązek stosowania ochrony przed przepięciami?

Bardzo ważną rolę odgrywa ochrona ludzi. Przepięcie nie może uszkodzić obwodów bezpieczeństwa maszyny, aby nie dopuścić do sytuacji niebezpiecznych dla osób znajdujących się przy maszynie. Rozważania w kwestii dalszej gotowości maszyny do pracy po wystąpieniu przepięcia nie mają tu znaczenia.

Jak spełnić wymagania NFPA 79 dotyczące ochrony przed przepięciami?

Zgodnie z normą NEC (2017) i NFPA 79 (2018) maszyny przemysłowe wyposażone w obwody bezpieczeństwa muszą być wyposażone w urządzenie do ochrony przed przepięciami (ogranicznik przepięć) do zasilania. Ochrona ta musi posiadać aprobatę „UL Listed“ wg normy UL 1449. Ponadto musi wykazywać określoną odporność na zwarcia (Short Circuit Current Rating – SCCR), wyższą od prądu zwarciowego w miejscu instalacji.

Jak należy stosować ograniczniki przepięć, aby spełnić wymagania NFPA 79?

Ograniczniki przepięć do zasilania należy instalować możliwie jak najbliżej punktu zasilania. W zależności od lokalizacji maszyny w instalacji należy wybrać ograniczniki przepięć odpowiedniego typu (patrz NFPA 79 (2018), artykuł 7.8). Seria VAL-US zapewnia olbrzymie ułatwienie w tej sytuacji: jako urządzenia UL Listed typu 1 mogą być stosowane w każdym miejscu instalacji. Konieczne może być uwzględnienie zabezpieczenia przewodów przed przetężeniem.

Norma NFPA 79 nie wymaga stosowania ograniczników przepięć do urządzeń do przesyłania sygnałów i danych. Mimo to można je stosować w maszynach. Zalecamy tu ogranicznik przepięć do interfejsu komunikacyjnego maszyny, na przykład do systemu sterowania.

Gdzie znajdę pełne informacje o NFPA 79?

Zarówno NEC, jak i NFPA 79 można zakupić lub przejrzeć bezpłatnie do w „National Fire Protection Association“. Normy są dostępne zarówno w wersji elektronicznej, jak i papierowej.

Amerykańskie układy sieci

Amerykańskie typy sieci, napięcia i ich częstotliwość różnią się niekiedy znacznie standardów obowiązujących w Europie. Jest to uwarunkowane historycznie. Maszyny przemysłowe są podłączane głównie do sieci typu „3-phase wye“ oraz „delta“. Istnieją jednak również inne układy sieci, z których najczęściej spotykane przedstawiono poniżej.

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

Ten układ sieci jest obecnie w Europie praktycznie nieznany. Uzyskuje się go poprzez środkowy zaczep strony wtórnej transformatora jednofazowego. Środkowy zaczep jest uziemiony, zatem napięcie pomiędzy nim a jedną fazą wynosi dokładnie połowę napięcia międzyfazowego. Wykorzystywane napięcie wynosi 120/240 V.
Ten układ sieci zasilającej jest stosowany w USA w niemal wszystkich domach prywatnych i niewielkich budynkach biurowych. Do instalacji 120 V podłącza się małe urządzenia o niewielkim poborze mocy, takie jak komputery, telewizory czy lampy. Do instalacji 240 V podłącza się urządzenia o większym poborze mocy, np. klimatyzatory.

3-phase Wye

Ten układ sieci zasilającej jest bardzo zbliżony do stosowanego w Europie układu TN. Przewody fazowe przewodzące napięcie są zasilane z transformatora w układzie gwiazdowym i posiadają przesunięcie fazowe 120° każdy. Punkt gwiazdowy jest uziemiony. W zależności od wymagań wzdłuż przewodów fazowych może biec przewód neutralny. Wykorzystywane napięcie wynosi 277/480 V w USA i Meksyku oraz 347/600 V w Kanadzie. Ten układ sieci zasilającej stosuje się głównie w obiektach przemysłowych.

Corner-grounded/ungrounded Delta

Ten układ sieci zasilającej jest nieznany w Europie w sieciach dystrybucyjnych. Transformator zasilający jest podłączony po stronie wtórnej w układzie trójkąta, a przesunięcie fazowe wynosi 120° pomiędzy fazami. Przewód neutralny nie występuje ze względu na układ. Wykorzystywane napięcie wynosi 480 V w USA i Meksyku oraz 600 V w Kanadzie. Istnieją dwie różne wersje w zależności od stosunku uziemienia:

Ungrounded Delta
Transformator nie jest uziemiony po stronie wtórnej. System działa podobnie jak znany w Europie układ IT.

Corner-Grounded Delta
Jeden przewód fazowy jest uziemiony bezpośrednio. Ten układ sieci zasilającej jest stosowany często, gdy niezbędna jest duża moc, na przykład do dużych silników.

High-Leg Delta

Ten układ sieci zasilającej nie jest spotykany w Europie. Jest to połączenie układu Delta i Split-phase. System Delta ma napięcie międzyfazowe 240 V. Jedno z trzech ramion jest wyposażone dodatkowo w zaczep środkowy, który jest uziemiony. W ten sposób powstają trzy napięcia:

Faza A – N = faza C – N = 120 V
Faza B – N = 120 V * √3 = 208 V
Między wszystkimi fazami = 240 V

Ten układ sieci zasilającej jest stosowany w dużych budynkach biurowych i małych obiektach przemysłowych. Podobnie jak w systemie Split-phase, do 120 V podłącza się urządzenia o niskim poborze mocy (np. komputery, tostery), a urządzenia do większej mocy (np. klimatyzatory) do 240 V. Do 208 V podłącza się z reguły oświetlenie.

Typy ograniczników przepięć wg UL 1449

Ograniczniki przepięć dzielą się na różne typy w zależności od osiąganej odporności na zwarcia. Dodatkowo również instalacja jest podzielona na Type Location w zależności od występujących prądów zwarciowych.

Type Location miejsca podłączenia maszyny określa minimalny typ ogranicznika przepięć. Ograniczniki przepięć typu 1 mogą być stosowane we wszystkich Type Location. Ograniczniki przepięć typu 2 mogą być stosowane w Type 2 Location i Type 3 Location.

Klasyfikacja ograniczników przepięć nie odnosi się do zdolności wyładowczej urządzeń ani ich zastosowania w koncepcji ochrony odgromowej, jak ma to miejsce w normie IEC. Typy wg UL odnoszą się wyłącznie do obowiązkowego badania odporności na zwarcie wg UL 1449.

Typy ograniczników przepięć wg UL 1449

Klasyfikacja

 

Opis

Klasyfikacja
Ogranicznik przepięć typu 1 Instalacja za transformatorem przed bezpiecznikiem głównym lub rozłącznikiem
Ogranicznik przepięć typu 2 Instalacja za bezpiecznikiem głównym / wyłącznikiem głównym
Ogranicznik przepięć typu 3 Długość kabla min. 10 m od poprzedzającego zabezpieczenia nadprądowego lub rozłącznika
Ogranicznik przepięć typu 4* Część wyposażenia/szafy sterowniczej, całe wyposażenia wymaga kontroli zwarciowej wg UL
*W przypadku ogranicznika przepięć typu 4 Type Location urządzenia zależy od wyników badania ogranicznika przepięć typu 4 pod kątem odporności na zwarcia.

Wymagania w stosunku do produktów

Produkty z serii VAL-US są dostępne do różnych układów sieci zasilających i napięć. Spełniają one wymagania określone w NFPA 79, ponieważ posiadają aprobatę „UL Listed”. Z drugiej strony przy odporności na zwarcia (SCCR) na poziomie 200 kA (wg UL 1449 ed 4) mogą być stosowane uniwersalnie bez dodatkowych obliczeń.

3-phase Wye

 

Nazwa (numer artykułu)
Nazwa (numer artykułu)

Napięcie systemowe (fazy)
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

 

Nazwa (numer artykułu)
Nazwa (numer artykułu)

Napięcie systemowe
480 V VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 V VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Schemat połączeń: bezpieczniki

Bezpieczniki

Ochrona przed przepięciami posiadająca aprobatę wg UL 1449 jako typ 1 Listed nie wymaga zabezpieczenia nadprądowego (1). NEC wymaga jednak, aby przewody były zabezpieczone przed przetężeniem. W związku z tym może być konieczne wyposażenie przewodów do ogranicznika przepięć w zabezpieczenia nadprądowe (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
Zgodnie z NFPA 79 doboru lub określenia OCPD nie dokonuje producent używanego urządzenia, lecz projektant instalacji, w tym przypadku producent maszyny. Dotyczy to również ograniczników przepięć. Procedura doboru OCPD do ograniczników przepięć jest taka sama, jak dla wszystkich innych urządzeń. Jednak z uwagi na to, że ogranicznik przepięć nie ma prądu obciążenia, dane określone przez producenta ogranicznika przepięć mogą być zastosowane do przewodu przyłączeniowego. Zawierają one zarówno przekrój minimalny i maksymalny, jak i dozwolony materiał przewodu. Na podstawie tych danych można dobrać zabezpieczenie nadprądowe przy użyciu odpowiednich tabel w NEC.