Қуат жобаларындағы электр үйлері үшін қауіпсіздік стандарттары қандай?

Электр үйлердің жобалауы мен сәйкестігі үшін NEC негізі

Негізгі стандарт ретіндегі NFPA 70: Қолдану аясы, салтанат және электр үйлерді жобалауға қолданылуы

NFPA 70 — оны көбінесе Ұлттық электр кодексі немесе қысқаша NEC деп атайды, — бұл үйлерде, офистерде, зауыттарда және тұрғызылған кез-келген ортада электр жұмыстарының қауіпсіздігі үшін негізгі стандарт болып табылады. Барлық 50 штат және көптеген қалалар мен аудандар бұл кодексті ресми түрде қабылдап алды. Ғимараттар үшін электр жүйелерін жобалаған кезде инженерлер сымдардың өлшемдерін анықтау, автоматтық қорғау құрылғыларын орнату, дұрыс жерге қосу әдістерін анықтау және жабдықтарды дұрыс орнату сияқты мәселелер бойынша бұл ережелерді қатаң сақтауы керек. NEC жергілікті ғимараттар нормативтік актілеріне тікелей енгізілетіндіктен, оның талаптарын сақтамау тексерістерден өте алмауға және болашақта үлкен құқықтық қиындықтарға әкелуі мүмкін. Бұл кодекс трансформаторлар, ажыратқыш панельдер және басқару жүйелері бар алдын ала дайындалған электр бөлмелерін де қамтиды. Нақты клиенттер үшін электр инфрақұрылымын жасаумен айналысатын әркім үшін NEC — бұл саладағы барлық адамдар құрметтейтін және қатаң қолданатын негізгі анықтама құжаты болып табылады.

Негізгі шектеулер: Неліктен NEC электр үйлеріне қолданылады, бірақ тарату құрылғыларына немесе генерациялық қондырғыларға қолданылмайды

Меншік және кернеу деңгейлері НЕС-тің (Националдық электрлік кодекс) билігін анықтайды, ал құрылғылардың қалай жұмыс істейтіні емес. Кодекстің қамтылуына 1000 вольт немесе одан төмен жұмыс істейтін тұтынушыларға тиесілі сымдар жүйесі жатады. Бұған негізгі тарату панельдері бар тұрғын үй электр жүйелерінен бастап, қозғалтқыштарды басқару жүйелері мен стандартты жарықтандыру тізбектері бар өнеркәсіптік объектілерге дейінгі барлығы жатады. Екінші жағынан, қала аудандары бойынша созылған жоғарыдан өтетін желілерді көреміз, оларға қоса трансформаторлық будкалар, электр станциялары сияқты коммуналдық қызмет көрсетушілердің мүлкі болып табылатын инфрақұрылымдар үшін Ұлттық электр қауіпсіздік кодексі (NESC) жауапты болып табылады. Бұл шекаралар белгілі бір себептермен белгіленген. Электр орнатылымдары жерге тұйықтау, құрылғылардағы доға жарқылы туралы анық ескертпелер, әртүрлі ауа райы жағдайларына сай сертификатталған корпус (NEMA 3R немесе 4X сияқты рейтингтерді елестетіңіз), сонымен қызмет көрсетуші персонал үшін құрылғылардың айналасындағы жеткілікті кеңістік сияқты НЕС-тің нақты талаптарын қанағаттандыруы тиіс. Бұл талаптар тек бюрократиялық кедергілер ғана емес, сонымен қатар ғимараттағы тұрғындар мен осы жүйелерде тұрақты түрде жұмыс істейтін техникалық қызмет көрсетушілерді қорғайтын нақты қауіпсіздік шаралары болып табылады.

Электр үйлердегі NEC бойынша міндетті қауіпсіздік технологиялары

Бұзуға төзімді розеткалар, AFCI және GFCI: Электр үй тізбектеріндегі талаптар мен енгізу

NEC электр үй тізбектерінде ток соғудан, доға-жарқылынан және өрт қаупінен сақтану үшін үш өзара байланысқан қауіпсіздік технологиясын: бұзуға төзімді розеткаларды (TRR), доға-қысқа тұйықталу қорғаныш құрылғыларын (AFCI) және жерге тұйықталу қорғаныш құрылғыларын (GFCI) белгілейді.

TRRs, NEC 406.12-де көрсетілгендей, 2008 жылдан бері бар болып келеді және розеткаларға заттарды енгізуден адамдарды сақтандыру үшін ішіндегі серіппелі жабатын құрылғыларды пайдаланады. Бұл құрылғылар шоктық оқиғаларды шынымен азайтады, әсіресе адамдар тұрақты қозғалыста болатын жерлерде, мүмкін, шамамен 70% дейін. Содан кейін NEC 210.12 тарауында қамтылған AFCI-лар бар, олар 2014 жылы 15 пен 20 ампер арасындағы тұрғын үйдің көптеген тізбектері үшін міндетті болып саналады. Бұлардың ерекшелігі – қалыпты автоматтар көре алмайтын қауіпті электр доғаларын анықтау қабілетінде, проблема пайда болған сәтте тізбектен токты жуық шапшаң өшіреді. Сонымен қатар NEC 210.8[F] тарауында айтылған GFCI-ларды да ұмытпау керек. Бұл құрылғылар өте төменгі ток деңгейінде, әдетте 4-6 миллиампер аралығында жұмыс істейді және шамамен 25 миллисекунд ішінде іске қосылады. Олар су болуы мүмкін аймақтарда міндетті, мысалы, сорғыш бөлмелерде, жабдықтардың жанындағы басқару аймақтарында немесе ғимараттар бойынша созылатын ұзын коммуналдық коридорларда.

Енгізудің ең жақсы тәжірибелеріне мыналар жатады:

• Шүмектердің, су бұрғылардың немесе ылғалды өңдеу жабдықтарының 1,8 метрінде (6 фут) ТҚР-ларды орнату;
• Толық салықтық тізбекті қорғау үшін комбинациялық AFCI-ларды тізбектің басында (тақшада) пайдалану;
• Жұмысқа дайындығын тексеру үшін OSHA 1910.303 бойынша ай сайын GFCI-ның өзін-өзі тексеруін жүргізу.

Екі функциялы AFCI/GFCI автоматтары сәйкестікті жеңілдетеді, бірақ жабдыққа тән жерге тұйықталу шектеріне қарсы расталуы тиіс — әсіресе сезімтал басқару электроникасы немесе VFD-лар болатын жағдайларда. Сәйкессіз орнатулар доғалық разрядтың орын алу қаупін арттырады, ал орташа инцидент құны $740,000-дан асады (NFPA 2023).

Электр үйлерін орнатуда физикалық қорғаныс пен қауіпсіздікті басқару

NEC мақалалары 110.27–110.34 бойынша қораптың бүтіндігі, қозғалыстағы бөлшектерді қорғау (¥50 В) және арақашықтық ережелері

Электр үйін жобалау кезінде физикалық қорғаныс шаралары қауіп-қатерден негізгі қорғаныс деңгейі болып табылады. Ұлттық электр кодексі бұл талаптарды 110.27-ден 110.34-ке дейінгі мақалаларда қамтиды және қабылданатын минималды стандарттарды анықтайды. Жабдық корпусы орнатылатын орынға сәйкес дұрыс бағалаумен жабдықталуы керек. Мысалы, NEMA 3R корпусы сырттағы шарттарды, шаң мен жаңбырды шыдай алады, ал NEMA 4X нұсқалары тамақ өнеркәсібі аймақтарындағыдай коррозияға әкелетін тазалау құралдарының жиі қолданылатын қатаң шарттарға арналған. Бұл корпуслар ылғалдың ішке түсуінен туындайтын мәселелерден қашу үшін отқа төзімді және уақыт өте келе коррозияға төзімді материалдардан жасалуы керек. Кернеуі 50 вольтқа тең немесе одан жоғары жұмыс істейтін барлық компоненттер тұрақты қорғаныс жүйесін талап етеді. Бұл қауіпті бөліктердің айналасында изоляцияланған кедергілер, белгілі бір қауіпсіздік шарттары орындалмаса ашылмайтын есіктер немесе тіпті жоғары кернеулі жабдықтар үшін жеке құлыпталған бөлмелер болуы мүмкін. Мұндай шаралар жабдықты күнделікті пайдалану кезінде немесе техникалық қызмет көрсету жұмыстарын орындау кезінде жұмысшылардың кездейсоқ тигізуден сақтануына көмектеседі.

Тазарту ережелері келіссіз жұмыс кеңістігінің өлшемдерін анықтайды:

• 3 фут минимум тереңдік жабдықтың алдында (ток өткізгіш бөліктерден немесе есіктерден бастап өлшенеді);
• 30 дюймнен кем болмайтын ені , кедергісіз және деңгейленген;
• 6,5 фут минимум тік биіктік , жоғарыдан кедергілерсіз.

Бұл кеңістіктік буферлер сынақ жүргізу, ақауларды жою және өрт сөндіру сияқты авариялық жағдайларда қауіпсіз қол жеткізуді қамтамасыз етеді және доғалық жарылыс энергиясының көршілес жабдықтарға таралуын болдырмауға көмектеседі. NFPA 2023 жылғы деректерге сәйкес, тіркеуге тиесілі электр орындарындағы жағдайлардың жартысына жуығы (47%) тазарту шарттарының жеткіліксіздігіне байланысты, сондықтан қоршаулардың бүтіндігі, қорғаныс пен тазарту — бұл интеграцияланған физикалық қауіп-қатерді бақылау жүйесі ретінде қызмет етеді.

Жұмыс істеу қауіпсіздігі: Электр орындары үшін жерге қосу, жеке қорғаныс құралдары және токты өшіру протоколдары

Жерге қосу жүйелері, изоляцияны тексеру және NEC 250 және OSHA 1910.333 стандарттарымен сәйкес келетін тоқтату/белгілеу процедуралары

Үйлерді электр қауіпсіздігін қамтамасыз етуге келгенде, негізгі үш фактор бөлінеді: жерге қосу жүйелері, сапалы изоляция және дұрыс процедуралар. Олар әртүрлі, бірақ байланысты қауіпсіздік стандарттарына сәйкес өз рөлін атқарады. Ұлттық Электр кодексі жерге қосуды 250-бапта нақты талқылайды. Ол дұрыс өлшемдегі жерге қосу сымдары арқылы апатты ток үшін төменгі импеданстық жолдың болуын талап етеді. Бұл сымдар үйдегі негізгі жерге қосу жүйесіне қайта метал шкафтар мен басқа компоненттерді қосады. Бұл неге маңызды? Егер жерге тұйықталу пайда болса, бұл қосылыстар автоматты таратқыштардың кімді болса да ток соқпастан бұрын тез қосылуына мүмкіндік береді. Сонымен қатар ол адамдар кездейсоқ тиген беткі қабаттардағы қауіпті кернеуді азайтуға көмектеседі. Дұрыс жерге қосу — бұл тек ережелерді қадағалау ғана емес, сонымен қатар электр тогының соғуынан сақтандыру арқылы тікелей адам өмірін құтқару.

Энергия берілмеден бұрын калибрленген мегаомметрлермен жүргізілетін изоляциялық кедергіні тексеру өткізгіштер арқылы және жерге қатысты диэлектрик беріктігін растайды. IEEE 43-2013 төменгі кернеулі жүйелер үшін ең аз дегенде 1 МОм шамасын ұсынады; осы шамадан төмен мәндер - илеудің, ластанудың немесе изоляцияның нашарлауының белгісі болып табылады, бұл электр доғасына немесе ток соғуына әкелуі мүмкін.

OSHA стандартының 1910.333 талабына сәйкес блоктау және белгілеу (LOTO) процесі жүйелердің адамдармен қалай өзара әрекеттесуін жұмысшыларға бақылау мүмкіндігін береді. Негізінен, бұл қуат көзінде өшіруді, жабдықтың барлық жерінде кернеудің болмауын тексеруді және ешкім жабдықты кездейсоқ қосып алмас үшін шынайы құлыптар мен ескерту белгілерін орнатуды білдіреді. Бұл қауіпсіздік шаралары дұрыс жерге қосу немесе изоляцияны тексеру сияқты шаралардың орнын баспайды, бірақ олар NFPA 70E-де көрсетілген қауіптерді бақылау басымдықтарына сәйкес бірге жұмыс істейді. Қазіргі заманғы электр орнатқыларында LOTO үшін арнайы қолжетімді нүктелер, жерге қосу қосылыстарының беріктігін растауға арналған порттар және панельдердің ішінде өзін-өзі тексеруге ыңғайлы орындар болады — бұл бүкіл жүйенің құрылымымен қауіпсіздік талаптарын орындауды табиғи түрде қамтиды.

Негізгі сәйкестік егжей-тегжейлері

• Жерге қосу өткізгішінің өлшемі : NEC Кесте 250.122 бойынша токтың артық жүктеме құрылғысының номиналына сәйкес анықталады — өткізгіштің тогының өткізгіштігіне емес.
• Изоляцияны тексеру порогы : ≤1 000 В жүйелер үшін кемінде 1 МΩ (IEEE 43-2013); жалғыз нүктелі өтті/өтпедіден гөрі уақыт бойынша бағыттың болуы маңыздырақ.
• LOTO Тренингі : OSHA 1910.333(c)(1) бойынша жеткізу туралы рұқсаты бар персонал үшін жылына бір рет талап етіледі; CAT III рейтингтегі көпфункциялы құрылғыларды пайдаланып, кернеудің жоқтығын практикалық тексеруді қамтиды.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

• Ұлттық электр кодексі (NEC) деген не? NEC — Америка Құрама Штаттарының барлық аумағында қолданылатын электр қауіпсіздігі стандарттары жиынтығы. Ол ресми түрде 50 штат пен көптеген жергілікті әкімшіліктермен қабылданды.
• Балалардың сымдарға салынбайтын розеткалар неге маңызды? Олар розеткаларға заттарды енгізуді болдырмау үшін серіппелі шторларды қолдану арқылы шокталу оқиғаларын шамамен 70% азайтады.
• NEC бойынша жерге қосу жүйелерінің мақсаты қандай? Жерге қосу жүйелері ақаулы ток үшін төменгі импеданстық жолды қамтамасыз етіп, автоматты ажыратқыштардың тез істен шығуын және электр тогымен зақымдану қаупін азайтуды қамтамасыз етеді.
• AFCI-лар қалайша қарапайым автоматты ажыратқыштардан өзгеше? AFCI-лар қалыпты ток өткізгіштер жете алмайтын қауіпті электр доғаларын анықтайды және қосымша қорғаныс деңгейін қамтамасыз етеді.
• Блоктау/Таңбалау (LOTO) процесі дегеніміз не? LOTO – жөндеу жұмыстары кезінде жүйелердің токсызданғанына көз жеткізу және кездейсоқ іске қосылуын болдырмау үшін арналған қауіпсіздік протоколы.