改進的NEC 240.87要求讓抑制作用實現(xiàn)起來更簡單。
和不斷變化的標準保持一致并不容易。想像一下一家位于丹佛(科羅拉多州首府)的公司正在為一個制造業(yè)工廠建造齒輪箱。負責該區(qū)域的電氣檢驗員告訴他們該設(shè)計不滿足最近更新的美國國家電氣規(guī)范(NEC)當中的條款。科羅拉多州是采用2014版本的36個州中的一員。
除了要滿足該州的各項規(guī)定,管理者知道保險公司希望設(shè)備滿足NEC提供的最低的設(shè)計標準。他們發(fā)現(xiàn)規(guī)范變化使得保護工人和設(shè)備免受電弧閃光的損害更加容易。
在2014年,NEC在眾多領(lǐng)域內(nèi)都進行了更新。240.87段落內(nèi)的修改讓滿足其規(guī)范變得更簡單更經(jīng)濟。一種簡單使用的設(shè)備既可以使?jié)M足新的規(guī)定更簡單,又為人和設(shè)備提供重要的額外保護。
電弧閃光繼電器使用點傳感器或光纖光傳感器來檢測電弧并在不到1ms時間內(nèi)向斷路器發(fā)送切斷信號。感謝圖片來源:Littelfuse
規(guī)范的上一版本
標題為非瞬間斷路的NEC的2011年版本的段落240.87指出無論何時使用額定值為1200A或更高(或者可以調(diào)節(jié)到1200A及以上)的不具備瞬間斷路功能的斷路器,需要滿足下列的要求之一:
1.區(qū)域選擇連鎖功能
2.差動繼電器保護
3.配有本地狀態(tài)指示器的能量消減維護開關(guān)。
區(qū)域選擇連鎖功能解決了選擇配位的缺陷。它包括下游和上游斷路器的互聯(lián):如果在支路上發(fā)生斷路或者接地故障,該支路上的斷路器會瞬間斷開,并同時向上游的斷路器發(fā)送一個信號,告訴它使用其時間延遲功能而不是瞬間斷開。
這是很重要的,因為如果不這樣,下游的短路或接地故障會吸引的足夠電流可以引起兩個斷路器瞬間斷開,使沒有出現(xiàn)故障的支路也斷電。
一個不幸的缺陷是電弧閃光可能不能立即吸引足夠的電流來使任意一個斷路器斷開,會造成人身傷害以及對設(shè)備的損害或者毀滅。
差動繼電器保護在被保護的電氣設(shè)備(區(qū)域)的輸入端和輸出端都使用電流互感器。當一個故障發(fā)生時,在該區(qū)域內(nèi)的輸入電流和輸出電流不匹配的地方就是故障發(fā)生的位置,相應的斷路器會斷開。這是復雜且昂貴的,并且會占用相當多的空間。
一個能量消減維護開關(guān)手動將電流上升值設(shè)定低一些以及時間延遲設(shè)定快一些,當有人在配電盤上工作時,要以最快的速度切斷為配電盤供電的斷路器。如果有電弧閃光,斷路器應該瞬間斷開并限制傳遞的能量。這降低了配電盤需要的PPE的水平。在開始維護行動之前,出于保護目的,開關(guān)必須手動通電,在維護之后為了防止將來麻煩的跳閘或協(xié)調(diào)故障而要斷電。
規(guī)范的當前版本
NEC的2014版本將段落240.87的名稱改為電弧能量消減并更加關(guān)注于人身保護。正如“2014 NEC手冊”中講到的,這個部分的變化是在應用這些需求所需的條件中將所提及的瞬間斷開設(shè)定刪除。
取而代之,現(xiàn)在的要求是在斷路器上最高的額定連續(xù)電流斷開設(shè)定值或可以調(diào)節(jié)為1200A或更高。它允許使用可以更容易實現(xiàn)工作合規(guī)性的兩種新方式:
一套有效的能量消減電弧閃光抑制系統(tǒng)
一套驗證過的同等手段。
一個電弧閃光繼電器滿足抑制的要求。如果使用光傳感器,它可以在電弧閃光發(fā)生的時候直接檢測到發(fā)出的光,而且最短在1ms之內(nèi)向在受影響的配電盤或柜體供電回路上的斷路器發(fā)送瞬間斷開信號。這會停止電弧并通過幫助消減釋放的能量將危險降到最低。這可以大大地降低電弧閃光給人身傷害和設(shè)備損害帶來的風險。它也可以降低在配電盤上工作所要求的PPE的水平。
這家位于丹佛的公司發(fā)現(xiàn)很容易將電弧閃光繼電器集成在齒輪箱的設(shè)計中,并且容易改裝。最大的挑戰(zhàn)也很小:要決定將光傳感器安裝在機柜里的什么部位。管理者們很高興安裝一個相對便宜的電弧閃光繼電器不僅可以直接保護人員和設(shè)備,而且可以至使設(shè)施滿足新版本的NEC 240.87的規(guī)定。