NEC 240.87: הפחתת אנרגיית קשת

מדריך לאנשי מקצוע בתחום החשמל למהדורת NEC 2023.

מה זה NEC 240.87?

NEC 240.87 הוא סעיף קוד ב- קוד החשמל הלאומי (NEC)) הדורש שיטות להפחתת אנרגיית קשת עבור מפסקי זרם בעלי דירוג של 1200 אמפר ומעלה. אנרגיית קשת היא כמות החום והאור המופקת על ידי קשת חשמלית תקלה, אשר עלולה לגרום נזק חמור לציוד ולאנשים. שיטות להפחתת אנרגיית קשת נועדו להפחית את משך ועוצמת תקלת קשת, ובכך למזער את הסיכונים הפוטנציאליים.

מדוע NEC 240.87 חשוב?

NEC 240.87 חשוב משום שהוא מטפל בבעיית בטיחות חמורה ב... מערכות חשמלתקלות קשת יכולות להתרחש מסיבות שונות, כגון כשל בבידוד, קשרים רופפים, עצמים זרים, או טעות אנוש. כאשר מתרחשת תקלת קשת, היא יכולה לייצר טמפרטורות של עד 35,000 מעלות פרנהייט, אשר יכולות להמיס מתכת, להצית חומרים דליקים ולגרום לכוויות ופציעות קשות. תקלות קשת יכולות גם ליצור גלי לחץ שיכולים לקרוע את עור התוף, לפגוע בריאות ולנפץ חלונות. על פי האיגוד הלאומי להגנה מפני אש (NFPA), תקלות קשת אחראיות ליותר מ-2,000 פציעות ו-400 מקרי מוות בשנה בארצות הברית.

מהן שיטות הפחתת אנרגיית הקשת הנדרשות על פי תקן NEC 240.87?

NEC 240.87 דורש אחת משיטות הפחתת אנרגיית הקשת הבאות עבור מפסקי זרם בעלי דירוג של 1200 אמפר ומעלה:

• אינטרלוק אזורי-סלקטיבי (ZSI): שיטה זו משתמשת באותות תקשורת בין מפסקי זרם כדי לתאם את זמני ההפעלה שלהם ולבודד את האזור התקול במהירות האפשרית. ZSI יכול להפחית את אנרגיית הקשת עד 50% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. ZSI דורש מפסקי זרם תואמים וחיווט ביניהם.
• ממסר דיפרנציאלי: שיטה זו משתמשת בשנאי זרם כדי למדוד את ההפרש בין הזרמים הנכנסים והיוצאים של מפסק חשמלי ולהפעיל את המפסק אם ההפרש עולה על ערך מוגדר. ממסר דיפרנציאלי יכול להפחית את אנרגיית הקשת עד 80% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. ממסר דיפרנציאלי דורש שנאי זרם וממסרים נוספים.
• מיתוג תחזוקה להפחתת אנרגיה עם מחוון מצב מקומי: שיטה זו משתמשת במתג שניתן להפעילו ידנית כדי להפחית את סף ההפעלה של מפסק הזרם ובנורית המציינת את מצב המתג. מיתוג תחזוקה להפחתת אנרגיה יכול להפחית את אנרגיית הקשת עד 70% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. מיתוג תחזוקה להפחתת אנרגיה דורש מתג ונורה הדולקת או ליד מפסק הזרם.
• מערכת הפחתת אנרגיה של תקלת קשת אקטיבית: שיטה זו משתמשת במכשיר שיכול לזהות ולכבות תקלת קשת על ידי יצירת נתיב בעל עכבה נמוכה עבור זרם התקלה והפעלת מתח נגדי לקשת. מערכת הפחתת אנרגיה אקטיבית מערכת להפחתת הבזקי קשת יכולה להפחית אנרגיית הקשת עד 90% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. מערכת הפחתת אנרגיה אקטיבית להפחתת הבזק קשת דורשת התקן ומקור חשמל.
• הגדרת כיבוי מיידי: שיטה זו משתמשת במפסק חשמלי שיכול להיכבות תוך מחזור אחד או פחות מזרם התקלה, ולהגיע לערך מוגדר מראש. הגדרת כיבוי מיידי יכולה להפחית את אנרגיית הקשת עד 40% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. הגדרת כיבוי מיידי דורשת מפסק חשמלי עם פונקציית כיבוי מיידי מתכווננת.
• עקיפה מיידית: שיטה זו משתמשת במפסק חשמלי שיכול לעקוף את השהיית הזמן הרגילה ולפעול באופן מיידי כאשר זרם התקלה עולה על רמה מסוימת. עקיפה מיידית יכולה להפחית את אנרגיית הקשת עד 60% בהשוואה לתיאום קונבנציונלי. עקיפה מיידית דורשת מפסק חשמלי עם תכונת עקיפה מיידית.
• אמצעים שווי ערך מאושרים: שיטה זו משתמשת בכל טכנולוגיה אחרת שיכולה להפחית את אנרגיית הקשת לרמה מתחת לאנרגיית הפגיעה במרחק העבודה. אמצעים שווי ערך מאושרים יכולים להשתנות בביצועיהם ובדרישות ההתקנה שלהם. אמצעים שווי ערך מאושרים חייבים להיות מאושרים על ידי הרשות הסמכות. לעיתים נדרשת יצירתיות, ויישום של פונקציות ממסר מיוחדות או פתרונות הנדסיים אחרים יכול להשיג את אותן תוצאות או טובות יותר להפחתת תקלות קשת. זה ידרוש חישובים הנדסיים על מנת להשיג זאת. יש להתייעץ עם... מהנדס חשמל כדי לעזור לך עם פתרונות אחרים.

כיצד לעמוד בתקן NEC 240.87?

כדי לעמוד בתקן NEC 240.87, על אנשי מקצוע בתחום החשמל לבצע את השלבים הבאים:

• זהה את מפסקי הזרם המדורגים ב-1200 אמפר ומעלה במערכת החשמל.
• בחר והתקן אחת משיטות להפחתת אנרגיית קשת עבור כל מפסק זרם.
• סמנו את מפסק הזרם עם שיטת הפחתת אנרגיית הקשת ואת מיקום התיעוד.
• תעד את שיטת הפחתת אנרגיית הקשת ואת הגדרות מפסק הזרם.
• בדוק ואמת את הפונקציונליות של שיטת הפחתת אנרגיית הקשת.
• עדכן את ניתוח סכנות הקשת ואת תוויות הקשת של המערכת החשמלית.

NEC 240.87 הוא סעיף קוד הדורש שיטות להפחתת אנרגיית קשת עבור מפסקי זרם בעלי דירוג של 1200 אמפר ומעלה. מטרתו לשפר את הבטיחות של מערכות חשמל ולהפחית את הסיכונים לקשתות תקלות. אנשי מקצוע בתחום החשמל צריכים להיות בקיאים בשיטות להפחתת אנרגיית קשת ובשלבים הדרושים לעמידה בתקן NEC 240.87.