Wat NEC zegt over ontwerpbeperkingen voor aardingssystemen
Ontwerpbeperkingen
Verschillende belangrijke ontwerpbeperkingen voor aardingssystemen van de NEC zijn als volgt. Deze worden geparafraseerd vanuit de codetekst:
Wat NEC zegt over ontwerpbeperkingen voor aardingssystemen (op foto: ingekapselde aardelektrode via CTR via Flickr)
O Elektrische systemen die geaard zijn, moeten op een zodanige manier worden geaard om de spanning te beperken die wordt veroorzaakt door bliksem, lijnstotenof onbedoeld contact met hogere spanningskabels en die de spanning naar aarde zal stabiliseren tijdens normaal bedrijf / artikel 250.4 (A) (1) /.
Figuur 1 - Degelijk geaard systeem
O Als het systeem stevig kan worden geaard bij 150 V naar aarde of minder, het moet stevig worden aangelegd / Artikel 250.20 (B) /. Er is dus niet zo'n systeem als een "120 V Ungrounded Delta" in gebruik, ook al is zo'n systeem fysiek mogelijk.
O Als de nulleider van het systeem stroom voert, moet hij stevig geaard zijn / artikel 250.20 (B) /. Dit is indicatief voor eenfasebelasting en is typisch voor a 4-draads wye (figuur 2 links) of in het midden afgetopte 4-draads delta (figuur 2 rechts) systeem.
Boven: 208Y / 120-V, driefasig 4-draads y-systeem; Onder: 120/240-V, driefasig, 4-draads deltasysteem
O Bepaalde systemen zijn toegestaan, maar niet vereist,stevig zijn geaard. Ze worden vermeld als elektrische systemen die uitsluitend worden gebruikt voor de levering van industriële elektrische ovens voor smelten, raffineren, ontlaten en dergelijke, afzonderlijk afgeleide systemen die uitsluitend worden gebruikt voor gelijkrichters die alleen instelbare industriële aandrijvingen leveren, en afzonderlijk afgeleide systemen die worden geleverd door transformatoren met een een nominale spanning van minder dan 1000 volt, mits aan bepaalde voorwaarden is voldaan / artikel 250.21 /.
O Als een systeem 50 - 1000 VAC niet stevig is geaard, aardemelders moeten worden geïnstalleerd op het systeem, tenzij de spanning naar aarde kleiner is dan 120 V / artikel 250.21 /.
Met melding van de aardlekconditie,in plaats van een automatische onderbreking van de schakeling, kunnen de operatoren van het door het niet-geaarde systeem geleverde proces dan de nodige stappen ondernemen om een ordelijke shutdown te bewerkstelligen, bepalen waar de aardfout zich in het systeem bevindt en kunnen ze veilig de noodzakelijke reparatie uitvoeren.
O Bepaalde systemen kunnen niet worden geaard. Ze worden vermeld als circuits voor elektrische kranenwerkend op brandbare vezels op Klasse III locaties zoals voorzien in artikel 503.155, circuits binnen gevaarlijke (geclassificeerde) anesthetiserende locaties en andere geïsoleerde energiesystemen in gezondheidszorgvoorzieningen zoals voorzien in 517.61 en 517.160, circuits voor apparatuur binnen elektrolytische cel werkzone zoals bepaald in artikel 668 en secundaire circuits van verlichtingssystemen als bedoeld in 411.5 (A) / artikel 250.22 /. Een aantal van de vereisten voor gevaarlijke locaties en zorginstellingen worden behandeld in sectie XVI.
O Voor stevig geaarde systemen, een onverbonden hoofdverbindingsdraad moet worden gebruikt om de aarding van de apparatuur aan te sluitendirigent (en) en de ontkoppelingsbehuizing voor onderhoud aan de geaarde geleider binnen de behuizing voor elke loskoppeling van de nutsvoorzieningen / artikel 250.24 (B) /.
Hoofdverbindingsjumper
O Voor stevig geaarde systemen, ongesplitste systeemverbindingsdraad moet worden gebruikt om de aarding van de apparatuur aan te sluitengeleider van een afzonderlijk afgeleid systeem naar de geaarde geleider. Deze verbinding moet op elk willekeurig punt op het afzonderlijk afgeleide systeem worden gemaakt, van de bron tot de eerste ontkoppelingsmiddelen voor het systeem of overstroomapparaat /250.30(A)(1)/.
O Een aardverbinding op de belastingzijde van de hoofdverbinder of systeemhechtingsbrug op een stevig geaard systeem is niet toegelaten / Artikelen 240.24 (A) (5), 250.30 (A) /.
O Aardfoutbeveiliging van apparatuur moet zijnvoorzien voor degelijk geaarde elektrische elektriciteitsdiensten, feederverkoppelingen op stevig geaarde wye-systemen en het loskoppelen van gebouwen of structuren op stevig geaarde wye-systemen onder de volgende omstandigheden:
- De spanning is groter dan 150 V naar massa, maar overschrijdt fase-naar-fase van 600 V niet.
- De nutsvoorziening, feeder of het verbreken van een gebouw of structuur heeft een rating van 1000 A of meer.
- De betreffende loskoppeling levert geen brandpomp of continu industrieel proces.
Artikelen 215.10, 230.95, 240.13
O Waar aardfoutbeveiliging vereist is volgens artikel 215.10 of 230.95 voor een gezondheidsinstelling, een extra stap van aardfoutbeveiligingis vereist in de volgende stroomafwaartse inrichting in de richting van de belasting, met uitzondering van circuits aan de belastingzijde van een schakelaar voor essentiële elektrische systeemoverbrenging en tussen ter plaatse genererende eenheden voor het essentiële elektrische systeem en de essentiële schakelaars voor elektrische stroomoverdracht / artikel 517.17 / .
O De alternatieve bron voor een noodgeval oflegaal vereist stand-bysysteem is niet vereist voor aardfoutbeveiliging. Voor een noodsysteem is grondfoutindicatie vereist / Artikelen 700.26, 701.17 /.
Aardfoutbeveiliging
O Alle elektrische apparatuur, bedrading en andereelektrisch geleidend materiaal moet op een manier worden geïnstalleerd die een permanent, laagohmig pad creëert dat de werking van het overstroomapparaat vergemakkelijkt. Dit circuit moet in staat zijn om de aardfoutstroom die erop is opgelegd veilig te dragen. / Artikel 250.4, A (5) /.
O Hoogohmige geaarde systemen kunnen worden gebruikt op AC-systemen van 480-1000 V, waarbij:
- Voorwaarden voor onderhoud en toezicht zorgen ervoor dat alleen gekwalificeerde personen toegang hebben tot de installatie.
- Continuïteit van vermogen is vereist.
- Er zijn aarddetectoren op het systeem geïnstalleerd.
- Lijn-naar-neutrale belastingen worden niet weergegeven.
Artikel 250.36
O Voor systemen van meer dan 1000 V:
- De systeemneutrale voor stevig geaarde systemen kan zijn een enkel punt geaard of multigrond neutraal. Aanvullende voorschriften voor elk van deze regelingen zijn van toepassing / Artikel 250.184 /.
- De systeemneutrale afgeleid van een aardtransformator kan worden gebruikt voor aarding / artikel 250.182 /.
- Het minimale isolatieniveau voor de nulleider van een stevig geaard systeem is 600 V. Een blote nulleider is toegestaan onder bepaalde voorwaarden / Artikel 250.184 (A) (1) /.
- Impedantie-geaarde neutrale systemen kunnen worden gebruikt wanneer aan de voorwaarden 1, 3 en 4 voor het gebruik van hoog-impedante aarding op systemen van 480-1000 V hierboven is voldaan / artikel 250.186 /.
- De nulleider moet worden geïdentificeerd en volledig worden geïsoleerd met dezelfde fase-isolatie als de faseleiders / artikel 250.186 (B) /.
- Zigzag-aardingstransformators mogen niet worden geïnstalleerd aan de laadzijde van een aardverbinding van het systeem / artikel 450.5 /.
O Wanneer een aardtransformator wordt gebruikt om te voorziende aarding voor een driefasig 4-draads systeem, de aardingstransformator mag niet worden voorzien van overstroombeveiliging onafhankelijk van de hoofdschakelaar en common-trip overstroombeveiliging voor het driefasige 4-draadssysteem / artikel 450.5 (A) (1) /. Er moet een overstroomregistratie-inrichting aanwezig zijn die ervoor zorgt dat de hoofdschakelaar of common-trip overstroombeveiliging wordt geopend als de belasting op de aardetransformator hoger is dan 125% van zijn continue stroomsterkte / Artikel 450.5 (A) (2) /.
Referentie: Systeemaarding - Bill Brown, P.E., Square D Engineering Services