NEC 240.87: Μείωση ενέργειας τόξου

Ένας οδηγός για επαγγελματίες ηλεκτρολόγους για την έκδοση 2023 του NEC.

Τι είναι το NEC 240.87;

Το NEC 240.87 είναι ένα τμήμα κώδικα στο Εθνικός Ηλεκτρικός Κώδικας (NEC)) που απαιτεί μεθόδους μείωσης της ενέργειας τόξου για διακόπτες κυκλώματος ονομαστικής ισχύος 1200 ενισχυτών ή υψηλότερης. Η ενέργεια τόξου είναι η ποσότητα θερμότητας και φωτός που παράγεται από ένα ηλεκτρικό σφάλμα τόξου, το οποίο μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές στον εξοπλισμό και το προσωπικό. Οι μέθοδοι μείωσης της ενέργειας τόξου έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν τη διάρκεια και την ένταση ενός σφάλματος τόξου, ελαχιστοποιώντας έτσι τους πιθανούς κινδύνους.

Γιατί είναι σημαντικό το NEC 240.87;

Το NEC 240.87 είναι σημαντικό επειδή αντιμετωπίζει ένα σοβαρό ζήτημα ασφάλειας στα ηλεκτρικά συστήματα. Τα σφάλματα τόξου μπορεί να προκύψουν για διάφορους λόγους, όπως αστοχία μόνωσης, χαλαρές συνδέσεις, ξένα αντικείμενα ή ανθρώπινο λάθος. Όταν συμβεί σφάλμα τόξου, μπορεί να δημιουργηθούν θερμοκρασίες έως και 35.000 βαθμούς Φαρενάιτ, οι οποίες μπορούν να λιώσουν μέταλλα, να αναφλέξουν εύφλεκτα υλικά και να προκαλέσουν σοβαρά εγκαύματα και τραυματισμούς. Τα σφάλματα τόξου μπορούν επίσης να δημιουργήσουν κύματα πίεσης που μπορούν να διαρρήξουν τύμπανα, να βλάψουν πνεύμονες και να σπάσουν παράθυρα. Σύμφωνα με την Εθνική Ένωση Πυροπροστασίας (NFPA), τα σφάλματα τόξου ευθύνονται για περισσότερους από 2.000 τραυματισμούς και 400 θανάτους ετησίως στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ποιες είναι οι μέθοδοι μείωσης της ενέργειας τόξου που απαιτούνται από το NEC 240.87;

Ο NEC 240.87 απαιτεί μία από τις ακόλουθες μεθόδους μείωσης της ενέργειας τόξου για διακόπτες κυκλώματος ονομαστικής ισχύος 1200 αμπέρ και άνω:

• Επιλεκτική σύμπλεξη ζωνών (ZSI): Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί σήματα επικοινωνίας μεταξύ των διακοπτών για να συντονίσει τους χρόνους ενεργοποίησής τους και να απομονώσει τη ζώνη που έχει υποστεί σφάλμα το συντομότερο δυνατό. Η ZSI μπορεί να μειώσει την ενέργεια τόξου έως και 50% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Το ZSI απαιτεί συμβατούς διακόπτες και καλωδίωση μεταξύ τους.
• Διαφορική αναμετάδοση: Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί μετασχηματιστές ρεύματος για τη μέτρηση της διαφοράς μεταξύ του εισερχόμενου και του εξερχόμενου ρεύματος ενός διακόπτη κυκλώματος και την ενεργοποίηση του διακόπτη εάν η διαφορά υπερβαίνει μια καθορισμένη τιμή. Η διαφορική αναμετάδοση μπορεί να μειώσει την ενέργεια τόξου έως και κατά 80% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Η διαφορική αναμετάδοση απαιτεί πρόσθετους μετασχηματιστές ρεύματος και ρελέ.
• Μεταγωγή συντήρησης που μειώνει την ενέργεια με τοπική ένδειξη κατάστασης: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν διακόπτη που μπορεί να λειτουργήσει χειροκίνητα για να μειώσει το κατώφλι ενεργοποίησης του διακόπτη και μια λυχνία που δείχνει την κατάσταση του διακόπτη. Η μεταγωγή συντήρησης με μείωση της ενέργειας μπορεί να μειώσει την ενέργεια τόξου έως και 70% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Η μεταγωγή συντήρησης με μείωση της ενέργειας απαιτεί έναν διακόπτη και μια λυχνία πάνω ή κοντά στον διακόπτη κυκλώματος.
• Ενεργειακό σύστημα μετριασμού της ενεργού έκρηξης τόξου: Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί μια συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει και να σβήσει ένα σφάλμα τόξου δημιουργώντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης για το ρεύμα σφάλματος και εφαρμόζοντας μια αντίθετη τάση στο τόξο. Το ενεργό σύστημα μετριασμού της ενέργειας του τόξου μπορεί να μειώσει την ενέργεια του τόξου έως και κατά 90% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Το ενεργό σύστημα μετριασμού του τόξου που μειώνει την ενέργεια απαιτεί μια συσκευή και μια πηγή ενέργειας.
• Ρύθμιση στιγμιαίας ενεργοποίησης: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν διακόπτη κυκλώματος που μπορεί να ενεργοποιηθεί εντός ενός κύκλου ή λιγότερο από το ρεύμα σφάλματος, φθάνοντας σε μια προκαθορισμένη τιμή. Η ρύθμιση στιγμιαίας ενεργοποίησης μπορεί να μειώσει την ενέργεια τόξου έως και 40% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Η ρύθμιση στιγμιαίας ενεργοποίησης απαιτεί διακόπτη κυκλώματος με ρυθμιζόμενη λειτουργία στιγμιαίας ενεργοποίησης.
• Στιγμιαία παράκαμψη: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν διακόπτη που μπορεί να παρακάμψει την κανονική χρονική καθυστέρηση και να ενεργοποιηθεί αμέσως όταν το ρεύμα σφάλματος υπερβεί ένα ορισμένο επίπεδο. Η στιγμιαία παράκαμψη μπορεί να μειώσει την ενέργεια τόξου έως και 60% σε σύγκριση με τον συμβατικό συντονισμό. Η στιγμιαία παράκαμψη απαιτεί διακόπτη ισχύος με δυνατότητα στιγμιαίας παράκαμψης.
• Εγκεκριμένα ισοδύναμα μέσα: Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί οποιαδήποτε άλλη τεχνολογία που μπορεί να μειώσει την ενέργεια του τόξου σε επίπεδο χαμηλότερο από την ενέργεια που προσπίπτει στην απόσταση εργασίας. Τα εγκεκριμένα ισοδύναμα μέσα μπορεί να διαφέρουν ως προς τις επιδόσεις και τις απαιτήσεις εγκατάστασης. Τα εγκεκριμένα ισοδύναμα μέσα πρέπει να εγκρίνονται από την αρμόδια αρχή. Μερικές φορές απαιτείται δημιουργικότητα και η εφαρμογή ειδικών λειτουργιών ρελέ ή άλλων μηχανικών λύσεων μπορεί να επιτύχει τα ίδια ή καλύτερα αποτελέσματα για τη μείωση του σφάλματος τόξου. Αυτό απαιτεί μηχανολογικούς υπολογισμούς προκειμένου να επιτευχθεί. Συμβουλευτείτε έναν ηλεκτρολόγος μηχανικός να σας βοηθήσει με άλλες λύσεις.

Πώς να συμμορφωθείτε με το NEC 240.87;

Για να συμμορφωθούν με το NEC 240.87, οι επαγγελματίες ηλεκτρολόγοι πρέπει να ακολουθήσουν τα εξής βήματα:

• Προσδιορίστε τους διακόπτες κυκλώματος με ονομαστική ισχύ 1200 ή υψηλότερη στο ηλεκτρικό σύστημα.
• Επιλέξτε και εγκαταστήστε μία από τις μεθόδους μείωσης της ενέργειας τόξου για κάθε διακόπτη κυκλώματος.
• Σημειώστε στον διακόπτη κυκλώματος τη μέθοδο μείωσης της ενέργειας τόξου και τη θέση της τεκμηρίωσης.
• Τεκμηριώστε τη μέθοδο μείωσης της ενέργειας τόξου και τις ρυθμίσεις του διακόπτη κυκλώματος.
• Δοκιμή και επαλήθευση της λειτουργικότητας της μεθόδου μείωσης της ενέργειας τόξου.
• Επικαιροποιήστε την ανάλυση κινδύνου ανάφλεξης τόξου και τις ετικέτες ανάφλεξης τόξου του ηλεκτρικού συστήματος.

Το NEC 240.87 είναι ένα τμήμα κώδικα που απαιτεί μεθόδους μείωσης της ενέργειας τόξου για διακόπτες κυκλώματος ονομαστικής ισχύος 1200 αμπέρ ή υψηλότερης. Στόχος του είναι να βελτιώσει την ασφάλεια των ηλεκτρικών συστημάτων και να μειώσει τους κινδύνους από σφάλματα τόξου. Οι επαγγελματίες ηλεκτρολόγοι θα πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τις μεθόδους μείωσης της ενέργειας τόξου και τα βήματα συμμόρφωσης με το NEC 240.87.