NEC 240.87: Снижение энергии дуги

Руководство для специалистов по электротехнике для издания NEC 2023 года.

Что такое NEC 240.87?

NEC 240.87 - это раздел кодекса в Национальный электрический кодекс (NEC), который требует применения методов снижения энергии дуги для автоматических выключателей, рассчитанных на 1200 ампер и выше. Энергия дуги - это количество тепла и света, выделяемое при электрическом дуговом замыкании, которое может нанести серьезный ущерб оборудованию и персоналу. Методы снижения энергии дуги предназначены для уменьшения продолжительности и интенсивности дугового замыкания, тем самым сводя к минимуму потенциальную опасность.

Почему NEC 240.87 важен?

NEC 240.87 важен, поскольку он решает серьезную проблему безопасности в электрических системах. Дуговые замыкания могут возникать по разным причинам, например, из-за нарушения изоляции, неплотного соединения, посторонних предметов или человеческой ошибки. При дуговом замыкании может возникнуть температура до 35 000 градусов по Фаренгейту, которая может расплавить металл, воспламенить горючие материалы, вызвать сильные ожоги и травмы. Дуговые замыкания также могут создавать волны давления, способные разорвать барабанные перепонки, повредить легкие и разбить окна. По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), дуговые замыкания являются причиной более чем 2 000 травм и 400 смертей в год в США.

Какие методы снижения энергии дуги требуются согласно NEC 240.87?

NEC 240.87 требует применения одного из следующих методов снижения энергии дуги для автоматических выключателей, рассчитанных на 1200 ампер и выше:

• Зонально-селективная блокировка (ZSI): Этот метод использует сигналы связи между автоматическими выключателями для координации времени их отключения и максимально быстрой изоляции поврежденной зоны. ZSI может снизить энергию дуги до 50% по сравнению с обычной координацией. Для ZSI требуются совместимые автоматические выключатели и проводка между ними.
• Дифференциальное реле: Этот метод использует трансформаторы тока для измерения разницы между входящим и исходящим токами автоматического выключателя и отключения выключателя, если разница превышает заданное значение. Дифференциальное реле может снизить энергию дуги до 80% по сравнению с обычным согласованием. Дифференциальное реле требует дополнительных трансформаторов тока и реле.
• Энергосберегающее техническое переключение с локальным индикатором состояния: В этом методе используется переключатель, которым можно управлять вручную, чтобы снизить порог срабатывания автоматического выключателя, и индикатор, показывающий состояние переключателя. Энергосберегающая коммутация при обслуживании может снизить энергию дуги до 70% по сравнению с традиционной координацией. Для переключения с уменьшением энергопотребления требуется выключатель и лампочка на автоматическом выключателе или рядом с ним.
• Энергосберегающая система активного гашения дуговой вспышки: В этом методе используется устройство, способное обнаружить и погасить дуговое замыкание путем создания низкоомного пути для тока замыкания и приложения к дуге противодействующего напряжения. Энергосберегающая система активного гашения дуги может снизить энергию дуги до 90% по сравнению с традиционной координацией. Для работы системы активного снижения энергии вспышки дуги требуется устройство и источник питания.
• Установка мгновенного отключения: В этом методе используется автоматический выключатель, который может отключиться в течение одного цикла или меньше, когда ток повреждения достигнет заданного значения. Мгновенная установка расцепителя может снизить энергию дуги до 40% по сравнению с традиционной координацией. Для установки мгновенного отключения требуется автоматический выключатель с регулируемой функцией мгновенного отключения.
• Мгновенное отключение: В этом методе используется автоматический выключатель, который может отменить обычную временную задержку и отключиться немедленно, когда ток повреждения превысит определенный уровень. Мгновенное отключение может снизить энергию дуги до 60% по сравнению с обычной координацией. Для мгновенного отключения требуется автоматический выключатель с функцией мгновенного отключения.
• Утвержденные эквивалентные средства: В этом методе используется любая другая технология, способная снизить энергию дуги до уровня ниже падающей энергии на рабочем расстоянии. Утвержденные эквивалентные средства могут отличаться по своим характеристикам и требованиям к установке. Утвержденные эквивалентные средства должны быть одобрены органом, имеющим соответствующую юрисдикцию. Иногда требуется творческий подход, и применение специальных функций реле или других инженерных решений может дать такие же или лучшие результаты по снижению дуговых замыканий. Для этого потребуются инженерные расчеты. Проконсультируйтесь с инженер-электрик чтобы помочь Вам с другими решениями.

Как выполнить требования стандарта NEC 240.87?

Чтобы соответствовать стандарту NEC 240.87, специалисты по электротехнике должны выполнить следующие действия:

• Определите автоматические выключатели, рассчитанные на 1200 ампер или выше, в электрической системе.
• Выберите и установите один из методов снижения энергопотребления дуги для каждого автоматического выключателя.
• Промаркируйте автоматический выключатель, указав метод снижения энергии дуги и местонахождение документации.
• Задокументируйте метод снижения энергии дуги и настройки автоматического выключателя.
• Протестируйте и проверьте функциональность метода снижения энергии дуги.
• Обновите анализ опасности вспышки дуги и маркировку электрической системы.

NEC 240.87 - это раздел кодекса, требующий применения методов снижения энергии дуги для автоматических выключателей мощностью 1200 ампер и выше. Его цель - повысить безопасность электрических систем и снизить риск возникновения дуговых замыканий. Специалисты по электротехнике должны быть знакомы с методами снижения энергии дуги и шагами по соблюдению NEC 240.87.