NEC 240.87: Reducering av ljusbågens energi

A Guide for Electrical Professionals för 2023 års NEC-utgåva.

Vad är NEC 240.87?

NEC 240.87 är ett kodavsnitt i Nationell elektrisk kod (NEC)) som kräver metoder för att minska ljusbågenergin för effektbrytare som är klassade för 1200 ampere eller högre. Ljusbågsenergi är den mängd värme och ljus som produceras av ett elektriskt ljusbågsfel, vilket kan orsaka allvarliga skador på utrustning och personal. Metoder för att minska ljusbågens energi är utformade för att minska ljusbågens varaktighet och intensitet och därmed minimera de potentiella farorna.

Varför är NEC 240.87 viktig?

NEC 240.87 är viktig eftersom den tar upp ett allvarligt säkerhetsproblem i elektriska system. Ljusbågsfel kan uppstå av olika anledningar, t.ex. isoleringsfel, lösa anslutningar, främmande föremål eller mänskliga misstag. När ett ljusbågsfel uppstår kan det generera temperaturer på upp till 35 000 grader Fahrenheit, vilket kan smälta metall, antända brännbara material och orsaka allvarliga brännskador och skador. Ljusbågsfel kan också skapa tryckvågor som kan spränga trumhinnor, skada lungor och krossa fönster. Enligt National Fire Protection Association (NFPA) orsakar ljusbågsfel mer än 2 000 personskador och 400 dödsfall per år i USA.

Vilka är de metoder för att minska ljusbågens energi som krävs enligt NEC 240.87?

NEC 240.87 kräver en av följande metoder för att minska ljusbågens energi för effektbrytare med en märkström på 1200 ampere eller mer:

• Zon-selektiv förregling (ZSI): Denna metod använder kommunikationssignaler mellan effektbrytare för att koordinera deras utlösningstider och isolera den felaktiga zonen så snabbt som möjligt. ZSI kan minska ljusbågsenergin med upp till 50% jämfört med konventionell koordination. ZSI kräver kompatibla effektbrytare och ledningar mellan dem.
• Differentiellt relä: Denna metod använder strömtransformatorer för att mäta skillnaden mellan inkommande och utgående ström i en kretsbrytare och utlöser brytaren om skillnaden överstiger ett inställt värde. Differentialrelä kan minska ljusbågsenergin med upp till 80% jämfört med konventionell koordination. Differentialreläer kräver ytterligare strömtransformatorer och reläer.
• Energireducerande underhållskoppling med lokal statusindikator: Denna metod använder en brytare som kan manövreras manuellt för att minska brytarens utlösningströskel och en lampa som indikerar brytarens status. Energireducerande underhållsväxling kan minska ljusbågsenergin med upp till 70% jämfört med konventionell samordning. Energireducerande underhållskoppling kräver en strömbrytare och en lampa på eller nära kretsbrytaren.
• Energireducerande aktivt system för begränsning av ljusbåge: Denna metod använder en enhet som kan upptäcka och släcka ett ljusbågsfel genom att skapa en lågimpedansbana för felströmmen och applicera en motspänning på ljusbågen. Energireducerande aktiva system för ljusbågssläckning kan minska ljusbågens energi med upp till 90% jämfört med konventionell samordning. Det energireducerande aktiva systemet kräver en enhet och en strömkälla.
• Inställning för omedelbar utlösning: Denna metod använder en kretsbrytare som kan lösa ut inom en cykel eller mindre från det att felströmmen når ett förinställt värde. Instantaneous trip setting kan minska ljusbågsenergin med upp till 40% jämfört med konventionell koordination. Instantaneous trip setting kräver en kretsbrytare med en justerbar instantaneous trip-funktion.
• Omedelbar överstyrning: Denna metod använder en kretsbrytare som kan åsidosätta den normala tidsfördröjningen och lösa ut omedelbart när felströmmen överstiger en viss nivå. Instantaneous override kan minska ljusbågsenergin med upp till 60% jämfört med konventionell koordination. En omedelbar överstyrning kräver en kretsbrytare med en omedelbar överstyrningsfunktion.
• Godkända likvärdiga metoder: Denna metod använder någon annan teknik som kan reducera ljusbågens energi till en nivå under den infallande energin på arbetsavståndet. Godkända likvärdiga metoder kan variera i prestanda och installationskrav. Godkända likvärdiga metoder måste godkännas av den myndighet som har jurisdiktion. Ibland krävs kreativitet och tillämpning av speciella reläfunktioner eller andra tekniska lösningar kan uppnå samma eller bättre resultat för reduktion av ljusbågsfel. Detta kommer att kräva tekniska beräkningar för att uppnå detta. Rådfråga en elingenjör för att hjälpa dig med andra lösningar.

Hur uppfyller man NEC 240.87?

För att uppfylla kraven i NEC 240.87 bör elinstallatörer följa dessa steg:

• Identifiera de kretsbrytare som är klassade för 1200 ampere eller högre i elsystemet.
• Välj och installera en av metoderna för energibesparing för varje kretsbrytare.
• Märk brytaren med metoden för att minska ljusbågens energiinnehåll och var dokumentationen finns.
• Dokumentera metoden för att minska ljusbågens energi och kretsbrytarens inställningar.
• Testa och verifiera funktionaliteten hos metoden för minskning av ljusbågens energiinnehåll.
• Uppdatera riskanalysen för ljusbåge och ljusbågsmärkningarna för elsystemet.

NEC 240.87 är ett avsnitt i koden som kräver metoder för att minska ljusbågenergin för effektbrytare med en nominell effekt på 1200 ampere eller högre. Syftet är att förbättra säkerheten i elektriska system och minska riskerna för ljusbågsfel. Elektriker bör känna till metoderna för att minska ljusbågenergin och de steg som krävs för att uppfylla NEC 240.87.