NFPA 79

Вниманию машиностроителей: защита от перенапряжений является обязательным требованием для оборудования в некоторых штатах США согласно редакции 2018 года. Приведите оборудование в соответствие с новой редакцией NFPA 79.

Получите информацию и загрузите брошюру
«Готовы к NFPA 79».

Скачать брошюру сейчас
Готовы к NFPA 79

Машиностроители и производители оборудования, намеревающиеся поставлять свою продукцию на североамериканский рынок или вводить ее в эксплуатацию на территории его действия, обязаны выполнять действующие законы и предписания. Одним из важных специальных стандартов наряду с NEC является стандарт NFPA 79. Стандарт NFPA 79 перерабатывается каждые три года для соответствия национальным правилам эксплуатации электроустановок и внедряет их новшества.

Узнайте, какие обязательные требования для электрических машин по использованию устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) вытекают из NFPA 79. С нами вам не о чем беспокоиться.

Какая редакция действительна, зависит от того, в каком штате находится машина. Так в разных частях Северной Америки действуют разные редакции. Поэтому имеет смысл всегда учитывать самую новую редакцию.

NFPA 79 – редакция 2021

  • Защита от перенапряжений является обязательным условием для эксплуатации промышленных машин с обеспечивающими безопасность цепями (Safety), которые еще недостаточно защищены от перенапряжений.
  • Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) должны быть внесены в список UL.
  • Устройство защиты от импульсных перенапряжений типа 4 в шкафу управления должно совпадать с типом расположения машины и иметь соответствующую маркировку.
  • Устройство защиты от импульсных перенапряжений типа 4 может устанавливать только производитель шкафа управления.

NFPA 79 – редакция 2018

  • Защита от перенапряжений является обязательным требованием для промышленных машин с обеспечивающими безопасность цепями (Safety).
  • Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) должны быть внесены в список UL.
  • Устройство защиты от импульсных перенапряжений типа 4 в шкафу управления должно совпадать с типом расположения машины и иметь маркировку.

Наше решение – преимущества для вас

  • Изделия VAL-US внесены в список UL и могут применяться универсально во всех типах расположения
  • Нет превышения тока короткого замыкания благодаря высокой стойкости к короткому замыканию, составляющей 200 кА
  • Упрощенная приемка установки инспекторами, поскольку соблюдаются требования NFPA 79
  • Продукты можно приобрести, использовать и устанавливать в любой части Европы благодаря наличию маркировки CE

Что регулирует NFPA 79?

Стандарт NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery) является американским документом для обеспечения безопасности промышленных машин из США. В нем описываются такие электрические и электронные темы, которые при неправильном исполнении могут привести к опасным состояниям в машине. К ним, в частности, относятся защита от перегрузок, кабельная разводка и круги безопасности, а новейшим дополнением стала защита от перенапряжения.
Стандарт NFPA 79 перерабатывается каждые три года. Актуальная версия выпущена в 2018.

Почему моя машина должна соответствовать NFPA 79?

Каждая машина перед вводом в эксплуатацию должна быть проверена и принята инспектором. При этой проверке, наряду с национальными правилами эксплуатации электроустановок (NEC – NFPA 70) используется также NFPA 79. Если инспектор считает, что машина не полностью соответствует стандарту, он может отказаться от приемки и, таким образом, сертификации NFPA 79. Тогда ввод машины в эксплуатацию запрещен.

Где и в какой сфере применяется данная директива?

Под действие данной директивы попадают все промышленные машины в США. Какая версия NFPA 79 действует в соответствующем штате/регионе, зависит от действующей версии национальных правил эксплуатации электроустановок в данном штате/регионе. Для применяемых в Hazardous Locations машин также действует NEC, статья 500 и далее.

Как вести себя при различиях в содержании разных стандартов?

Применяемые в промышленных машинах шкафы управления дополнительно к NEC и NFPA 79 должны еще и соответствовать стандарту UL 508A. Если в этих трех сводах правил описаны различные требования, то действительна строжайшая спецификация. Например, для защитных устройств от сверхтока действительно наиболее низкое значение.

Почему защита от перенапряжений в новой редакции NFPA 79 стала обязательной?

Защита персонала играет важную роль. Чтобы исключить опасные ситуации для людей, исходящие от оборудования, необходимо защитить защитные контуры оборудования от перенапряжений. Соображения в отношении дальнейшей эксплуатационной готовности машины после перенапряжения здесь не рассматриваются.

Как я могу выполнить требования NFPA 79 в отношении защиты от перенапряжений?

Согласно NEC (2017) и NFPA 79 (2018) оснащенные кругами безопасности промышленные машины должны иметь защиту от перенапряжения (Surge Protective Device, SPD) для источника питания. Источник питания должен быть включен в UL Listed в соответствии с UL 1449. Кроме того, он должен обладать стойкостью к короткому замыканию (Short Circuit Current Rating – SCCR) более высокой, чем ток короткого замыкания в месте установки.

Как должны применяться устройства защиты от перенапряжения, чтобы соответствовать NFPA 79?

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для источников питания должны быть установлены как можно ближе к подводу питания. В зависимости от места машины в установке необходимо выбрать соответствующие типы SPD (см. NFPA 79 (2018), статья 7.8). Серия VAL-US упрощает это: данные устройства имеют одобрение UL Listed типа 1 и могут использоваться в любом месте установки. При этом может быть необходимо учитывать защиту проводников от перенапряжения.

NFPA 79 не требует наличия устройств защиты от импульсных перенапряжений для устройств передачи сигналов и данных. Но их можно встраивать в машины. Рекомендуется использовать для этого устройство защиты от импульсных перенапряжений для интерфейса связи машины, например, к системе управления.

Где получить полную информацию о NFPA 79?

Тексты обоих стандартов, как NEC так и NFPA 79 можно приобрести или бесплатно просмотреть в National Fire Protection Association. В наличии имеются как электронные, так и печатные версии.

Американские типы сети

Американские формы сети, напряжения и их частота частично существенно отличаются от известных в Европе и имеют исторические корни. Промышленные машины чаще всего эксплуатируются в сетях типа 3-фазной звезды и треугольника. Но существуют и другие формы сети, распространенные из которых представлены ниже.

Расщепленная фаза
3-фазная звезда
Угловой заземленный / незаземленный треугольник
High-Leg Delta
Расщепленная фаза

Данная форма сети на сегодняшний день в Европе почти неизвестна. Она производится путем подсоединения к центру вторичной стороны однофазного трансформатора. Подсоединение к центру заземлено, так что напряжение между ним и фазой составляет точно половину напряжения между фазами. Используемое напряжение составляет 120/240 В.
Эта форма сети используется в Америке практически во всех жилых домах и небольших офисных зданиях. К 120 В подключаются небольшие, маломощные устройства, например, компьютер, телевизор или освещение. К 240 В подключаются устройства с большей мощностью, например, кондиционеры.

3-фазная звезда

Эта форма сети очень похожа на используемую в Европе систему TN. Токопроводящие внешние провода запитываются от трансформатора по схеме «звезда» и имеют фазовый сдвиг по 120°. Нулевая точка в соединении звездой заземлена. По необходимости нейтраль ведется или нет. Используемое напряжение составляет 277/480 В в США и Мексике и 347/600 В в Канаде. Данная форма сети используется преимущественно в промышленности.

Угловой заземленный / незаземленный треугольник

Данная форма сети отсутствует в распределительных сетях Европы. Питающий трансформатор на вторичной стороне имеет схему "треугольник", фазовый сдвиг составляет по 120° между фазами. Нейтраль отсутствует из-за особенностей схемы. Используемое напряжение составляет 480 В в США и Мексике и 600 В в Канаде. В зависимости от заземления существуют два различных варианта:

Незаземленный треугольник
Трансформатор не заземлен на вторичной стороне. Поведение системы схоже с известной в Европе системой IT.

Угловой заземленный треугольник
Один из внешних проводов заземлен напрямую. Данная форма сети часто используется там, где необходимо наличие большой мощности, например, для больших двигателей.

High-Leg Delta

Данная форма сети не используется в Европе. Здесь речь идет о комбинации типов треугольник и расщепленной фазы. В системе треугольник между фазами существует напряжение 240 В. Одна из трех сторон дополнительно подсоединяется к центру, который заземлен. При этом возникает три разных напряжения:

Фаза A – N = фаза C – N = 120 В
Фаза B – N = 120 В * √3 = 208 В
Между всеми фазами = 240 В

Данная форма сети используется для больших офисных зданий и маленьких промышленных объектов. Как и в системе с расщепленной фазой к 120 В подключаются маломощные устройства (компьютер, тостер, …), а к 240 В – производительные устройства (кондиционер …). 208 В, как правило, используют для освещения.

Типы УЗИП согласно UL 1449

Устройства защиты от перенапряжений подразделяются на различные типы в зависимости от стойкости к короткому замыканию. Также дополнительно и монтажное положение подразделяется на типы расположения в зависимости от возникающих токов короткого замыкания.

Тип расположения места подключения машины определяет минимальные требования к типу используемого устройства защиты от перенапряжений. Так устройства защиты от импульсных перенапряжений типа 1 можно использовать в любом типе расположения. Устройства защиты от импульсных перенапряжений типа 2 можно применять только в типах расположения 2 и 3.

Это подразделение устройств защиты от импульсных перенапряжений не указывает на их пропускную способность или на их область применения в концепции молниезащиты, как это известно из стандартов МЭК. Типы согласно UL основаны исключительно на испытании на стойкость к короткому замыканию по стандарту UL 1449.

Типы УЗИП согласно UL 1449

Классификация

 

Описание

Классификация
УЗИП тип 1 Установка после трансформатора, до главного предохранителя / размыкателя
УЗИП тип 2 Установка за главным предохранителем / главным размыкателем
УЗИП тип 3 Длина кабеля мин. 10 м до предшествующей защиты от перегрузок / размыкателя
УЗИП тип 4* Часть оборудования / шкафа управления, комплектное оборудование требует испытание коротким замыканием согласно UL
 *Для УЗИП типа 4 стандартное расположение устройства зависит от результатов испытания УЗИП типа 4 на стойкость к короткому замыканию.

Требования к изделиям

Для различных форм сети и напряжений можно приобрести продукты серии VAL-US. Они соответствуют требованиям NFPA 79, поскольку они, с одной стороны, имеют допуск UL Listed. С другой стороны, их можно применять универсально без дополнительных расчетов благодаря стойкости к короткому замыканию (SCCR) в 200 кА (согласно UL 1449 ed 4).

3-фазная звезда

 

Название (артикул №)
Название (артикул №)

Системное напряжение (фазы)
277/480 В (A, B, C, N, G) VAL-US-277/40/3+1-FM (2910374)
277/480 В (A, B, C, G) VAL-US-277/40/3+0-FM (1199369)
347/600 В (A, B, C, N, G) VAL-US-347/30/3+1V-FM (1079099)
347/600 В (A, B, C, G) VAL-US-347/30/3+0-FM (2910383)

Угловой заземленный / незаземленный треугольник

 

Название (артикул №)
Название (артикул №)

Системное напряжение
480 В VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386)
600 В VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391)
Электрическая схема: предохранители

Предохранители

Защита от перенапряжений, которая согласно UL 1449 соответствует типу 1 Listed, не требует защиты от перегрузок (1). Но NEC предписывает защищать проводники от воздействия перенапряжений. Поэтому может быть необходимо предусмотреть на проводниках к SPD устройства для защиты от перегрузок (Overcurrent Protection Device, OCPD) (2).
Интерпретация или толкование OCPD производится согласно NFPA 79 не только производителем используемого устройства, но и планировщиком установки, в данном случае - машиностроителем. Это касается также SPD. Метод интерпретации OCPD для устройств защиты от перенапряжения соответствует методу для любых других устройств. Но поскольку SPD не имеет тока нагрузки, указанные его производителем данные могут использоваться для соединительного кабеля. Они содержат как минимальные и максимальные сечения, так и допущенный материал проводника. На основании этих данных можно, как обычно при помощи соответствующих таблиц в NEC, рассчитать необходимое устройство защиты от перегрузок.