nfpa 79 Elektrisk standard för industriella maskiner Utgåva 2007 White Paper Svensk översättning Av John Gavilanes Teknisk chef Medlem av nfpa

Transkript

1 nfpa 79 Elektrisk standard för industriella maskiner Utgåva 2007 White Paper Svensk översättning Av John Gavilanes Teknisk chef Medlem av nfpa

2 Spara tid och pengar! Uppfyll kraven för kablar enligt NFPA 79 NFPA 79 är den del av National Electric Code (NEC) som fokuserar på de normer för elektriska kablar som tillämpas för industriella maskiner. NFPA 79 tillämpas för elektrisk utrustning som används i ett stort antal olika typer av maskiner, liksom även i grupper av maskiner som arbetar tillsammans i system. Exempel på industriella maskiner: maskinverktyg, formsprutmaskiner, träbearbetningsutrustning, monteringsmaskiner, materialhanteringsutrustning samt kontroll- och provningsmaskiner. NFPA 79 omfattar alla elektriska och elektroniska komponenter och delar i maskiner som arbetar vid 600 V eller lägre. Under 2007 genomfördes en omfattande revidering av NFPA 79. Huvudsyftet med revideringen var att harmonisera NFPA 79 med dess europeiska motsvarighet IEC I revideringen ingick en omstrukturering av kapitelindelningen i NFPA 79 för att anpassa den till IEC samtidigt som man införde mindre restriktiva och mer progressiva krav utan att göra avkall på apparatsäkerheten. En av de stora förändringarna i NFPA 79 från och med januari 2007 är de krav beträffande val av kablar som återfinns i avsnitt Här föreskrivs att enkelledare och mångledare i AWM (Appliance Wire Material)-utförande inte skall tillåtas, såvida inte hela enheten på förhand är listad för sådan användning. MTW (Machine Tool Wire) är ett av de tillåtna lednings- och kabelalternativen. Medan man för år sedan ägnade liten uppmärksamhet åt valet av kabel, är det idag med det ständigt ökande antalet rättsprocesser och försäkringstvister viktigare än någonsin att välja rätt kabel. Kanske är valet av rätt kabel en av de mest förbisedda frågorna när det gäller installation av utrustningar och maskiner i industriella eller kommersiella byggnader. Det här beror i första hand på de höga kostnader som omger det faktiska inköpspriset för maskiner, dvs. utrustning, installationstillbehör (skyddsrör, kabelstegar, kabelkanaler etc.) och kostnader för den personal som krävs för att utföra installationen. Avsiktligt eller ej, det förefaller som om valet av kabel ges sekundär uppmärksamhet i installationsprocessen. Olyckligtvis kan detta visa sig vara mycket kostsamt för byggentreprenören, maskintillverkaren, den som nyttjar en produktionsanläggning och alla övriga som är involverade i processen. Genom den tekniska expansionen levererar nu många utländska företag maskiner för användning i produktionsanläggningar i USA. Eftersom det finns ett antal olika regler och lagkrav gällande elektriska maskininstallationer både i USA och utomlands, blir det allt viktigare att försäkra sig om att man väljer rätt kabel. Dessutom levererar utländska tillverkare ibland europeiska eller asiatiska kablar tillsammans med sina maskiner, vilket ytterligare komplicerar valet av rätt kabel. Dessa typer av kablar används inte i USA och kan orsaka mycket problem för installatören och slutanvändaren. Det finns många tillverkare som använder lågprismaterial med tunn isolering för att erbjuda slutanvändaren ett fördelaktigt kabelpris. På lång sikt slutar det med att dessa kabeltyper byts ut i slutanvändarens anläggning. Ett av de största företagen i USA, listat på Fortune 10, fick nyligen återkalla 2,5 miljoner enheter beroende på bristfälliga kablar. Kablarna innehöll material som var mycket ömtåligt, vilket ledde till bränder som resulterade i skadeståndskrav på åtskilliga miljoner dollar. Maskintillverkare ges vanligen två alternativ när det blir fel på deras produkter i slutanvändarens anläggning: ta tillbaka maskinen och ersätt den med en ny (återkallande) eller byt ut de defekta kablarna och bli debiterad för materialet och arbetskostnaden. Applikationer som innehåller ledningar och kablar för industrimaskiner och elektrisk/elektronisk utrustning kan användas i olika tillämpningar såsom strömkretsar, belysnings- och styrkretsar, programmerbara input/output-kontroller och motorkretsar, men är inte begränsade till dessa. Genom att AWM utesluts i nya NFPA 79, kommer AWM inte längre att användas på ett felaktigt sätt vid installation av maskiner i USA. I flera fall där AWM har använts felaktigt, har inspektörer på plats 2

3 stoppat driften tills kabeln har blivit utbytt. Problemet förvärrades genom de utländska tillverkare av utrustning som levererade AWM tillsammans med sina maskiner som del i ett komplett paket för installation i fabriker i USA. Uteslutandet av AWM kommer nu att förhindra feltolkningar och kommer dessutom att leda till att dessa scenarier inte uppstår igen. Här nedan redogörs för de olika skälen till varför beslutet togs att utesluta AWM ur NFPA 79: 1. AWM har använts på ett felaktigt sätt vid installation av industrimaskiner som ingår i byggnadens infrastruktur. Ett exempel är felaktig dragning av AWM från huvudströmkällan (strömbrytare eller säkringsdosa) till maskinens kontrollpanel. 2. National Electrical Code (NEC) erkänner inte AWM som en godtagbar metod för kabelinstallation; därför övervakar NEC inga tester och föreskriver inte heller några elektriska (spänning, ström), fysikaliska (flambeständighet, miljövänlighet) eller mekaniska (manteltjocklek, material) krav beträffande AWM. 3. Flambeständigheten för AWM kan variera i hög grad. I vissa fall uppfyller AWM endast minimal flambeständighet (UL horisontellt) och i andra maximal flambeständighet (FT6 plenumtest). Under specifika förhållanden kan vissa typer av AWM antändas och sprida brand; ett exempel är vad som kan hända med vissa typer av AWM när maximal strömstyrka överskrids i en bunt med kablar som är placerade i en miljö med hög temperatur. 4. De mekaniska egenskaperna hos AWM kan också variera mycket; kabelmantlar kan i vissa fall vara så tunna som 0,05 mm och ger då praktiskt taget inget mekaniskt skydd. Minsta nötning exponerar då ledarna och skapar riskfyllda tillstånd som i vissa fall kan vara livshotande. 5. Även om installationen görs i skyddsrör godkänner NEC inte användning av AWM för installation inom en byggnad. NEC tillåter inte AWM-installationer i skyddsrör av skäl som anges ovan. Eftersom NEC inte reglerar AWM kan de elektriska, fysikaliska och mekaniska egenskaperna inte verifieras och därför kan användning av dessa ledningar och kablar inte stödjas. 6. Om det inte listats på förhand tillsammans med utrustningen får AWM inte dras inuti kontrollpaneler. Det har förekommit fall där AWM har använts i denna typ av applikationer och där brand har utbrutit, vilket lett till irreparabla skador på utrustningen och/eller att de dyra elektroniska komponenterna inuti panelboxen har förstörts. Kablar som används i maskiner måste märkas på mantelytan med en (UL)-listad symbol i stället för logotypen RU (Recognized Cable Component), mera känd som AWM (Appliance Wiring Material). Det är också viktigt att komma ihåg att den lokala inspektören är den som har den juridiska befogenheten inom området och det är dennes tolkning av NEC-föreskrifterna som slutligen gäller. Inspektören kommer inte att medvetet tillåta en ej listad produkt för användning i en installation. Om en inspektör stoppar driften inom en anläggning är det inte tillåtet att utföra några ytterligare installationsarbeten och allt fortsatt arbete stoppas. Tolkningen av NEC-föreskrifterna kan variera avsevärt bland inspektörerna; exempelvis kan det som anses vara godtagbart i staten New York vara ej godtagbart i New York City och vice versa. Ett annat viktigt avsnitt i 2007 års utgåva av NFPA är avsnitt som anger att synliga kablar som installeras längs med utrustningens eller systemets stomme eller i maskinens chassi skall tillåtas. Synliga kablar skall installeras på ett sådant sätt att de tätt följer maskinens yta och konstruktionsdelar. Enligt detta avsnitt tillåts att kabeln installeras utan användning av skyddsrör eller kabelkanaler och därigenom möjliggörs en snabb installation som inte kräver några verktyg. Vid installationen är det också tillåtet att dra kabeln längs den befintliga maskinkonstruktionen utan att extra specialfästen och liknande behöver användas. Den tid som sparas i fråga om maskininstallationen i kombination med minskat personalbehov åstadkommer snabbt en enorm kostnadsbesparing i förhållande till den traditionella typen av installation som kräver skyddsrör och/ eller speciella monteringsdetaljer. Vissa UL-listade kablar uppfyller Exposed Run (ER)-kraven som ger en extra skyddsnivå för den här typen av applikationer. Kablar som uppfyller ER-kraven har genomgått samma kross- och stöttester som armerad kabel eller Metal Clad (MC)-kabel och får därmed dras från maskinområdet och till en kabelstege utan skyddsrör. (Se diagram 1.) 3

4 Datakablar, Tray Cables och Exposed Run etc. NEC 336, 392, 501, 800 Nyhet! NFPA 79 UL MTW Diagram 1. Den UL-listade MTW-kabel som även är tillåten enligt NFPA 79 är välkänd inom industrin för sin höga standard överlägsen flexibilitet, oljebeständighet och flambeständighet samt generellt god motståndsförmåga. Om kabelprodukten är dubbelt UL-märkt med till exempel MTW+TC är det tillåtet för kunden att använda en kabel för att uppfylla alla applikationskrav. För applikationer där de kablar som erfordras för en maskin inte finns upptagna i NFPA 79, tillåter avsnitt 1.4 att maskintillverkaren följer NEC 70 artikel 670. Exempel: För kommunikationstillämpningar är UL typ CMG tillåten enligt artikel 800, men måste uppfylla de kabeltvinningskriterier som anges i NFPA-normen. Alla UL-listade kablar uppfyller inte NFPA-kraven och det gäller i synnerhet typiska lågprismärken och styva produkter. Sammanfattningsvis är det av allra största vikt att ägna lika mycket uppmärksamhet åt de kablar som skall användas i utrustning och maskiner som åt alla övriga kostnader som krävs för en installation. Att lämna kabelspecifika krav utan avseende eller helt enkelt betrakta dem som sekundära kan vara ett mycket kostsamt misstag eller i värsta fall leda till en mycket riskfylld situation som även kan vara livshotande. När det gäller tillverkning och installation av industriella maskiner har NFPA tagit ett viktigt steg genom att ta upp dessa kritiska frågor i samband med publiceringen av sitt senaste dokument, 2007 års utgåva av NFPA 79. Genom att utesluta användningen av AWM är maskintillverkare, installatörer, entreprenörer, slutanvändare etc. nu försäkrade om att endast listade kablar kommer att användas och levereras med maskinen. Det enda tillåtna undantaget för AWM är om maskinen på förhand har listats med AWM som ett komplett system. Det är också av avgörande betydelse att komma ihåg att de inspektörer eller den myndighet som har juridisk befogenhet inom området är de enda som är behöriga att ta det slutliga beslutet när det gäller rätt kabelkrav för en installation. Vi på Lapp USA kan ge vår tolkning av NEC-föreskrifterna, men vi har ingen juridisk befogenhet att ge ett definitivt svar. Vi kan emellertid erbjuda produktlösningar som uppfyller de nya kraven. 4

5 Lapp Kabel UL-listade kablar ÖLFLEX Control TM/TM CY Flexibel maskinkabel i PVC, för kabelstege, TC-ER Obegränsad öppen förläggning, skyddsrör behövs ej Brandspridningsklass enligt UL1581, CSA FT4, IEC ÖLFLEX Tray II/II CY Flexibel maskinkabel för kabelstege, TC-ER Obegränsad öppen förläggning, skyddsrör behövs ej UV-beständig Oljebeständighet enligt Oil Res I Brandspridningsklass enligt UL1581, CSA FT4, IEC ÖLFLEX Control M Flexibel maskinkabel i TPE, för kabelstege, TC-ER Obegränsad öppen förläggning, skyddsrör behövs ej Utökad oljebeständighet enligt Oil Res I & II Brandspridningsklass enligt UL1581, CSA FT4, IEC ÖLFLEX fortis Flexibel maskinkabel i TPE, för kabelstege, TC-ER Obegränsad öppen förläggning, skyddsrör behövs ej Klarar vridning 150 /m Köldbeständig -55 C Kemikaliebeständig Oljebeständighet enligt OIL RES I & II Brandspridningsklass enligt CSA FT4, IEC ÖLFLEX VFD with Signal Servokabel i PVC 600 V TC Fast installation UL: TC-ER, MTW 90 C Oljebeständighet enligt Oil Res I & II ÖLFLEX CHAIN 879/879 CY Högflexibel släpkedjekabel i PVC Liten ytterdiameter 2 8 miljoner cykler Parallell förläggning ok till och med 600 V UL Oil Res I & II Brandspridningsklass enligt CSA FT1, IEC (F2) = Kablar från Lapp USA som Miltronic kan tillhandahålla. 5

6 Lapp Kabel UL-listade kablar UNITRONIC 300/300 CY Datakabel i PVC, för industriellt bruk CMG/PLTC- listad för kabelstege Inga skyddsrör behövs, utomhus och i jord Oil Res I Brandspridningsklass enligt UL FR-03, CSA FT4, IEC UNITRONIC FD CP Plus/ FD CP (TP) Plus Skärmad högflexibel datakabel i PUR, för användning i kabelsläpkedjor Finns alternativt med skärm samt partvinnad UL/CSA (CMX) Brandspridningsklass enligt VW1/UL 1581, IEC UNITRONIC BUS CMX- eller CMG-listade PROFIBUS L2/FIP, PROFINET, PA, DeviceNet, ASI, CC-Link, Foundation Fieldbus Multi-Standard SC 2.1 Style 1015 Multigodkänd kopplingskabel 600 V i PVC UL AWM Style MTW, CSA TEW <HAR> H07V-K, H05V-K Finns även i 300 V alternativt 1000 V Brandspridningsklass enligt UL VW1, CSA FT1, IEC ÖLFLEX VFD Slim Servokabel i PVC Liten ytterdiameter 600 V TC, 1000 V AWM Fast installation CE, UL: TC-ER, MTW 90 C Oil Res I & II ÖLFLEX VFD Servokabel i PVC 1000 V MTW Fast installation CE, UL: TC-ER, MTW UL VW-1, vertical flame test Brandspridningsklass enligt CSA FT1, IEC = Kablar från Lapp USA som Miltronic kan tillhandahålla. 6

7 Lapp Kabel UL-listade kablar ÖLFLEX SDP TC Anslutningskabel för motorer CE UL: TC-ER, MTW, 500 V MTW, 1000 V AWM Bus Drop Cable ÖLFLEX Power QUAD II Global flexibel anslutnings- och styrkabel i PVC (UL) SJTO, HAR, CSA, UL VW-1 Vertical Flame Test Brandspridningsklass enligt CSA FT1, IEC ÖLFLEX VFD Symmetrical Oljebeständig installationskabel i PVC, för stora frekvensstyrda (VFD) motorer Splittad jordledare Skärm av korrigerad koppar för 100 procent täckningsgrad TC-ER ÖLFLEX Control Cold Köldflexibel Tray Cable lämplig för användning på nordliga breddgrader För vindkraftverk, skogsmaskiner, olje- och gasraffinaderier med mera Temperaturflexibel -40 C, fast -55 C UL TC-ER, MTW, UL Wet 75 C ÖLFLEX TC 600/600 S Flexibel Tray Cable lämplig för nya projekt och tillbyggnader av fabriker UV-beständig TC-ER, UL AWM, UL MTW 600 V-TC, 1000 V-TC Wind Turbine WTTC ÖLFLEX Power IX Cordage Global flexibel anslutningskabel av gummi (UL) SOOW, UL/CSA-listad SOOW, H07RN-F enligt HAR UL Oil Res I (OR-02) UL VW-1 Vertical Flame Test (FR-02) Högflexibel (FL-02) = Kablar från Lapp USA som Miltronic kan tillhandahålla. 7

8 Förklaringar och definitioner NFPA - National Fire Protection Association (NFPA) fungerar som rådgivare för National Electrical Code (NEC). NFPA har ingen makt och kontrollerar eller övervakar inte heller överensstämmelsen med innehållet i NEC. NFPA listar, certifierar, testar eller inspekterar inte produkter, ritningar eller installationer beträffande överensstämmelse med NEC. NFPA gör inga utfästelser när det gäller garantier eller ansvar i fråga om riktighet eller fullständighet beträffande den information som publiceras i National Electrical Code. NEC - National Electrical Code (NEC) betraktas enbart som rådgivande vad beträffar NFPA. Den kan tillämpas för ett brett spektrum av både offentliga och privata användningsområden med syftet att skydda liv och egendom. Här ingår både användning vid lagstiftning och införande av regler och bestämmelser samt användning i samband med privat företagsverksamhet och standardiseringsaktiviteter såsom tecknande av försäkringar, uppförande och drift av byggnader och anläggningar samt provning och certifiering av produkter. (UL) - Underwriters Laboratories Inc. (UL) är en oberoende provnings- och certifieringsorganisation utan vinstintresse som arbetar med produktsäkerhet. Det finns inga lagbestämmelser som föreskriver att en UL-märkning måste användas. I USA finns det emellertid många kommuner som har lagar, regler eller bestämmelser som kräver att en produkt är testad i ett nationellt ackrediterat testlaboratorium. UL för dock inget register över de kommuner som har sådana regler. Behörig myndighet Organisation, byrå/kontor eller person som är ansvarig för godkännande av utrustning, material, en installation eller en metod. Listning Utrustning, material eller tjänster som upptas i en lista som publiceras av en organisation som är godkänd av behörig myndighet och arbetar med bedömning av produkter eller tjänster, som utför regelbundna inspektioner av produktionen i fråga om listad utrustning eller listat material eller regelbunden utvärdering av tjänster och vars listning anger att utrustning, material eller tjänster antingen uppfyller vissa bestämda normer eller har testats och befunnits lämpliga för ett specifikt ändamål. Märkning Utrustning eller material som har försetts med en etikett, symbol eller annan identifieringsmärkning från en organisation som är godkänd av behörig myndighet och arbetar med produktbedömning, som utför regelbundna inspektioner av produktionen i fråga om märkt utrustning eller material och genom vars märkning tillverkaren anger att utrustningen eller materialet uppfyller vissa bestämda normer eller fungerar på ett specifikt sätt. 8

9 Vanliga frågor (FAQs) från kunder om NFPA Föreskriver UL vilka kablar som skall installeras på fältet? nej, de kontrollerar tillverknings- och testkraven för kablarna för att säkerställa att alla elektriska, fysikaliska och miljörelaterade parametrar är uppfyllda. 2. Vem kontrollerar de kablar som installeras på fältet? Vanligen är det den lokala elinspektören i egenskap av behörig myndighet som kontrollerar att de aktuella bestämmelserna i National Electrical Code efterföljs. 3. Måste en maskin uppfylla NFPA 79? Beroende på den aktuella applikationen och om din produkt installeras i en byggnad, måste maskinen uppfylla NFPA 79. Om du inte är säker på maskinens slutliga placering är det klokt att följa NFPA 79 för att alla krav ska uppfyllas, säkerheten garanteras och onödiga rättstvister undvikas. 4. Om kabeln är UL-listad, är den då tillåten att använda på en maskin? nej, inte nödvändigtvis. Det finns maskiner där listade anslutningskablar felaktigt används, eftersom dessa kabeltyper endast är avsedda för tillfälliga applikationer. Även om din kabel har en UL-listning måste de minimikrav beträffande kabeltvinningen som anges i NFPA 79 vara uppfyllda. 5. Är NFPA 79 en lag? nej, det är en standard som används av maskinindustrin i USA som riktlinje i fråga om säkerhetskrav. 6. Vad gäller beträffande FD-produkter? Beroende på specifika böjbara applikationer finns det olika typer av materialblandningar som uppfyller kraven enligt NFPA 79 och fungerar bra i den här typen av miljöer. 7. Håller branschen på att bli standardiserad genom 2007 års utgåva av NFPA 79? på sikt ja, till stor del beroende på frågor gällande ansvar och säkerhet. Kort sagt, ingen vill köpa en maskin som inte uppfyller kraven och därmed potentiellt kan utlösa en skadeståndstvist. 8. Om min kabel är av typen MTW, kan den då dras i en byggnads infrastruktur? nej, den måste ha en dubbel märkning med ytterligare en UL-listning, exempelvis TC som anger att kabeln uppfyller mycket höga krav beträffande flambeständighet. MTW-kraven innebär bara att en kabel klarar en minimityp av flamtest, VW Kan kabeln förläggas synligt mellan maskinen och kabelstegen? nej, såvida inte kabeln har ett Exposed Run-godkännande såsom TC-ER. 10. Måste MTW-kablar vara oljebeständiga? Ja, alla MTW-kablar måste uppfylla kraven enligt Oil Res I-testet beroende på de krävande förhållanden som är förknippade med industriella maskinmiljöer. För applikationer som utsätts för särskilt stora påfrestningar är även Oil Res II-testet, som ställer extra höga hållbarhetskrav, ett tillåtet alternativ för kabeltillverkare Vad är det som är unikt med MTW-godkännandet? Godkännandet kräver att kabeln är flexibel samtidigt som den har en hög grad av mekanisk hållbarhet så att den kan upprätthålla funktionen under de krävande förhållanden som en industrimaskin utsätts för vid den dagliga användningen. 9