×

NFPA 110 'un Evrimi (NFPA110 :2022)



NFPA 110 'un  Evrimi (NFPA 110 2022) 

Yazar:David Stymiest 


Tercüme

Avni Turcihan 

NFPA 110 son birkaç yılda değişti ve elektrik mühendisleri nüansları anlamalı.

Öğrenme hedefleri


• NFPA 110 önemli değişikliklerinin zaman içindeki gelişimini anlayın.

• Kabul edilebilir bir acil durum güç kaynağı türü olarak yeni eklenen yakıt hücresi sistemlerinin NFPA 110-2022 üzerindeki başlıca etkileri hakkında bilgi edinin.

• Dizel motor egzoz borularıyla ilgili ıslak yığın tehlikesini bilin.

• NFPA 110'un gerçek kapsamını kavrayın.


NFPA 110: Acil Durum ve Yedek Güç Sistemleri Standardı, NFPA 101: Can Güvenliği Kodu, NFPA 99: Sağlık Tesisleri Kodu, NFPA 72: Ulusal Yangın Alarmı ve Sinyalizasyon Kodu ve NFPA 20: Yangın Koruma için Sabit Yangın Pompalarının Kurulumu Standardı. Ayrıca Uluslararası Yangın Kanunu (IFC), Uluslararası Bina Kodu (IBC) ve çok sayıda eyalet ve yerel bina kanunu tarafından atıfta bulunulan NFPA 110, Ek olarak, NFPA 70: Ulusal Elektrik Kodu, bazı NFPA 70 Bilgi Notlarında performans, test ve bakım hakkında daha fazla bilgi için bir kaynak olarak NFPA 110'dan bahseder.

NFPA 110'un evrimini ele almadan önce, gelişmemiş bir alanı ele alalım. Acil durum güç kaynağı sisteminin tamamının Bölüm 8 inceleme, test etme ve bakım kuralları on yıllardır pek değişmedi. 1999'daki aynı temel dil şimdi farklı madde işareti sembollerine sahip, ancak yine de (yorumlarım aşağıdadır):

Bölüm 8.1.1: Rutin bakım ve operasyonel test programı, aşağıdakilerin tümüne dayalı olacaktır:

1. Üreticinin önerileri (bu, yeni ekipmanla değişebilir).

2. Kullanım kılavuzları (bu, yeni ekipmanla değişebilir).

3. Bu bölümün minimum gereksinimleri (üç yıllık bir güncelleme döngüsünde  değişiklikler olabilir).

4. Yetkili makam (yorum yok).

Hepimiz biliyoruz ki asla tek bir AHJ (Authority Having Jurisdiction) yoktur. Tasarım mühendisleri, müteahhitler ve üreticiler, tesis mühendisliği personelinin, yeni ekipman kurulduğunda veya mevcut ekipman değiştirildiğinde, proje ekibinden yukarıdaki 1. ve 2. maddelerin her birinin en az iki kopyasını almasını sağlamalıdır. NFPA, bu iki kopyanın iki farklı konumda olmasını gerektirir. Yukarıdaki 3. maddeye uymak için her üç yılda bir NFPA 110 Bölüm 8 değişiklikleri konusunda kendilerini güncellemesi tesis mühendislik personelinin sorumluluğundadır. Ve son olarak, birisinin AHJ'lerin bir listesine sahip olması ve Bölüm 8 ile ilgili olarak ne istediklerini bulması gerekebilir.

EPSS nedir?

EPSS olarak adlandırılan bu şey nedir? EPSS, NFPA 110, Alt Bölüm 3.3 Genel Tanımlar tarafından "iletkenler, bağlantı kesme araçları ve aşırı akım koruma cihazları, transfer anahtarları ve sistemin güvenli ve güvenilir bir elektrik gücü kaynağı olarak çalışması için gerekli olan transfer ekipmanının yük terminallerine kadar olan tüm kontrol, denetleme ve destek cihazları içeren bir sisteme bağlı bir acil durum güç kaynağının eksiksiz işleyen sistemi" olarak tanımlanır. 

Kısacası, 2022 öncesi EPS ekipman listelerini kullanmak, çünkü yakında onları çalıştıran her ne olursa olsun (akaryakıt tankları, akaryakıt pompaları ve akaryakıt kontrolörleri, panel güç kaynağı, EPSS alarm panelleri, acil durdurma cihazları, şase montajlı veya uzağa monteli radyatörler, eğer EPS şehir suyu soğutmalı ise su eşanjörleri, start aküleri, kontrol panelleri EPSS güç izleme/kontrol sistemleri dahil), eğer uygulanabilirse paralelleme  panoları, jeneratör şalterleri ve EPS ile en uzak transfer anahtarları ve her transfer anahtarının yük terminalleri arasındaki tüm panolar dahil jeneratörleri içeren, bazı yeni yakıt hücresi sistemi EPS'lerini göreceğiz. EPSS, her transfer anahtarının yük terminallerinde sonlanır (tabii ki bu transfer anahtarı bir EPSS bileşenini beslemediği sürece, bu durumda bir AHJ, belirli bir güç kaynağının da EPSS'nin bir parçası olduğunu iddia edebilir.)

 

Şekil 1: Bu jeneratör seti yerden yükseltilerek olası su sızıntılarına karşı koruma sağlanır.
 Resim izni: Jason O'Rear Fotoğrafçılığı, Smith Seckman Reid

 

NFPA 110 evriminin örnekleri

Aşağıdaki liste her şeyi kapsamamaktadır.
Yerinde izin verilen minimum yakıt saati NFPA 110 tarafından zorunlu kılınmamıştır. Bu gereklilik bazen diğer kodlar ve standartlar ya da federal, eyalet veya yerel yönetimler tarafından zorunlu kılınmıştır. 2013 baskısında, sismik kategoriler için daha önce zorunlu olan 96 saatlik yakıt ikmali gereksinimi NFPA 110'dan kaldırılarak, sürekli çalışma ihtiyacının ve yakıt ikmali yapılmadan minimum çalışma süresi için gerereken daha fazla açıklama bir tasarım konusu olduğu veya bir kod, diğer standart yada bir AHJ tarafından yönlendirildiğidir. 

Yakıt kalitesi, yakıt testi ve yakıt depolama tankları, 1996 baskısında (yakıt tanklarının türleri ve dökülme ile ilgili hususlar), 2005 baskısında (önerilen dizel yakıt testi ve bakım prosedürlerini açıklayan yeni ek materyal), 2013 baskısında (Yakıt kalitesi ve depolama konularını daha fazla ele almak için ASTM standartları ve ilave ek materyallerine referans ekleme) ele alınmıştır ve 2019 baskısı, bir ASTM standardını çağırmak yerine yakıtın üreticinin tavsiyelerine göre test edilmesine izin verdi. 2022 baskısı, kullanıcıların "yakıt kalitesi sorunlarını anlamalarına, uygulanabilir standartları ve mevcut test türlerini belirlemelerine ve ayrıca eksikliklerin nasıl azaltılacağına dair rehberlik sağlamasına" yardımcı olacak yeni ek bilgileri içeriyordu.

2013 baskısında ilgili gereksinimlerin gruplandırılması,  inşaat gereksinimleri Bölüm 5'te ve performans gereksinimleri Bölüm 7'de konsolide edildiğinde oluşturuldu.

Jeneratörün çalışmasının durdurulmaması gereken zamanlarda yakıtın yanlışlıkla kesilmesini önlemek için 2016 baskısında bir jeneratör yakıt hattı otomatik kesme vanası yasaklandı.

2022 baskısı, 5.2.3. Enerji Dönüştürücü Tasarımı ve Testi alt paragrafında önceki kısa devre gereksinimi içinde "faz-toprak, faz-faz ve 3-faz  arızaları" dahil etmek için Seviye 1 enerji dönüştürücü tasarımı ve test gereksinimini netleştirdi.

Birçok NFPA standardı yalnızca yeni kurulumlar için geçerlidir. 2010 baskısında NFPA 110, rutin bakım ve işletim testlerinin yanı sıra tüm EPSS bileşenlerinin düzenli denetimlerini kapsayan Bölüm 8'in hem yeni hem de mevcut EPSS'ler için geçerli olduğunu açıkladı. 2010 baskısı ayrıca operasyonel test sürelerini, yükleme koşullarını ve aylık EPS testini başlatma yöntemini değiştirdi.

Mevcut Bölüm 8 içeriğiyle ilgili diğer değişiklikler, 1993 baskısındaki akü bakımını, jeneratör setleri için aylık yük testi gereksinimlerindeki revizyonları ve 1996 ve 1999 baskılarındaki olası ıslak istifleme tartışmalarını içeriyordu. Dizel yakıtlı motorlarda düşük yükleme, egzoz sisteminde yanmamış yakıtın veya karbonun veya her ikisinin varlığını gösteren "ıslak istifleme" olarak adlandırılan bir durum yaratabilir. Bazen bu yanmamış yakıt yanarak ekipmanın hasar görmesine veya çok daha kötüsüne neden olabilir.

1999 baskısı aylık test gerekliliklerini değiştirdi; çoğu kullanıcının 30/50 testi dediği için jeneratör gücünün %30'undan (hala kalan) veya EPSS yükünün %50'sinden (1999 baskısında silinmiş) hangisi daha büyükse daha büyük olanı yansıtıyordu. İlgili tek önlem, 1999 baskı değişikliğinde jeneratör etiket gücü olarak açıklığa kavuşturuldu çünkü etiket gücünün %30'unun altındaki uzatılmış jeneratör yüklemesinin ıslak istifleme olasılığını arttırdığı görüldü.

EPS egzoz sıcaklığının üretici tavsiyelerini karşıladığının izlenmesi 1999 baskısında bir seçenek olarak eklenmiştir, çünkü egzoz sıcaklığı da EPS yüklemesinin kabul edilebilir bir performans ölçütüdür. 2016 baskısında, birden fazla transfer anahtarı olduğunda aylık testi başlatan transfer anahtarını döndürme gereksinimi ile birlikte paralelleme kabul testi ve bakım öğeleri eklendi. Kayıt yönetimini birleştirmek ve kayıt saklama gereksinimlerini tanımlamak için 2016 baskısında yeni bölüm 8.5 Kayıtlar eklendi.

Bölüm 8'de yer almamasına rağmen, 2022 baskısı Ek paragraf A.5.6.4.5.1 değişikliği, jeneratörler için kurşun asitli marş akülerinin ne zaman değiştirileceğine ilişkin birkaç tavsiyeyi güncellemiş ve netleştirmiştir. Ohmik testin yanı sıra sıcaklığa maruz kalma ortamına dayanan bu tavsiyeler, tesis uzmanları ve ayrıca danışman-belirleme mühendisleri tarafından gözden geçirilmelidir.

2022 baskısındaki bir başka Bölüm 5 değişikliği, 5.6.5 Kontrol Fonksiyonlarının kontrol panelleri kısmına Seviye 1 sistem yük atma kontrolleri gereksinimini ekledi. Ayrıca 2022 baskısı alt bölümü 5.6.5'te birden fazla değişiklik var.

2022 baskısı, geleneksel gereksinimlere eklenen daha fazla özgünlük de dahil olmak üzere, 7.4 Montaj maddesinde birkaç küçük değişikliğe sahiptir.


Şekil 2: Genellikle göbek tankları olarak adlandırılan, güvenlik çitleri ve ünite altı yakıt tankları olan iki dış jeneratör seti. Bu düzenleme, NFPA 110 tarafından şart koşulan jeneratör seti bakımı için erişim gerektirir.
Resim izni : Smith Seckman Reid

Yakıt hücresi sistemleri

Büyük bir NFPA 110 değişikliğinde, 2022 baskısı, Seviye 1 veya Seviye 2 yedek güç için kullanılan yakıt hücresi sistemleri için gereksinimleri ortaya koymaktadır. Bu değişiklikler artık hem NFPA 70 hem de NFPA 99 ile uyumludur. Yeni yakıt hücresi sistemi EPS performans gereksinimleri, tarihi motor-jeneratör montajı EPS'lerinin performans gereksinimleriyle paralel olacak şekilde eklenmiştir.

Önemli not 1: Önceki NFPA 110 paragraf numaralarına uygulanan tüm mevcut belgeler (tasarım özellikleri, tasarım çizimleri, üretici belgeleri ve tesis denetimi, test ve bakım belgeleri), 2022 baskısına göre gözden geçirilmeli ve uygun şekilde güncellenmelidir. Değişiklikleri bulmanız olasıdır.

Önemli not 2: Aşağıdaki tartışma, yakıt hücresi sistemlerini EPS'ler olarak yansıtmak için NFPA 110-2022 içindeki büyük değişiklik türlerini tanımlamayı amaçlamaktadır. Bu makale, bilgi kaynağı olarak NFPA 110'un yerini almayı amaçlamamaktadır. Hatta yakıt hücresi sistemlerini Seviye 1 EPS veya Seviye 2 EPS olarak değerlendirmek isteyen okuyucuların NFPA 110-2022'yi referanslarıyla birlikte okuması, anlaması ve uyması gerekir.

NFPA 110'un Ek paragraf A.4.4.1'de kısmen, 7 yaygın Seviye 1 sistem türünün bir listesiyle birlikte belirttiği gibi, “NFPA 20, NFPA 99, NFPA 101 ve NFPA 1221 gibi diğer NFPA kodları ve standartları özel gereksinimleri sağlar. Seviye 1 sistemlerinin gerekli olduğu yerlerde.” Ek paragraf A.4.4.2, Seviye 2 sistemlerinin 6 örneğinin bir listesi ile birlikte, kesintisi olan “tehlikeler oluşturabilecek veya kurtarma veya yangınla mücadele operasyonlarını engelleyebilecek” Seviye 2 sistemlerini tartışır.

Yeni başvurulan yayınlar arasında artık NFPA 2: Hidrojen Teknolojileri Kodu ve NFPA 853: Sabit Yakıt Hücresi Güç Sistemlerinin Kurulumu için Standart ile birlikte Uluslararası Elektroteknik Komisyonu IEC 62282-3-100, Yakıt hücresi teknolojileri – Bölüm 3-100: Sabit yakıt hücresi güç sistemleri – güvenlik yer almaktadır, 2019 baskısı.

Bölüm 3 (Tanımlar), hem yakıt hücresini (yeni paragraf 3.3.7) hem de yakıt hücresi sistemini (yeni paragraf 3.3.8) tanımlamak için NEC'den alınmış metin ekledi. Ayıklanan metin, kaynak belgenin ayıklanan dili değiştirebilen tek belge olduğu anlamına gelir.

Bölüm 4 (EPSS'lerin Sınıflandırılması) 2022 baskısında değişmedi. Bu kısa bölüm, EPSS'nin tekrar yakıt doldurmadan veya yeniden şarj etmeden nominal yükünde çalışması gereken saat cinsinden Sınıfı ve ayrıca ilk güç kaybı ile EPSS'nin transfer anahtarı yük terminallerine yeniden enerji vermesi arasındaki saniye cinsinden Türü, bunlara ilave olarak yukarıda açıklandığı gibi Seviye 1 veya Seviye 2’ yi tanımlar. 

Bölüm 5 (EPS: Enerji Kaynakları, Dönüştürücüler ve Aksesuarlar), NFPA 2 ve NFPA 855 ile ilgili Ek A.5.1.1(4) bilgileriyle birlikte 5.1 Enerji Kaynakları içinde yeni bir 5.1.1(4) alt paragrafı ekleyerek hidrojen gazını tanımlar. Ayrıca Bölüm 5'te, yeni alt paragraf 5.2.1.2, Seviye 1 motor-jeneratör tertibatları için mevcut gereksinime benzer şekilde, Seviye 1 yakıt hücresi sistemlerinin listelenmesini veya sahada etiketlenmesini gerektirir. İlgili ek, yakıt hücrelerinin listelenmesi veya alan etiketlemesi için ANSI/CSA FC1, Sabit Yakıt Hücresi Güç Sistemlerinin kullanılabilirliğinden bahseder.


Şekil 3: Bu jeneratör seti, tekerlekli arabalardan gelebilecek olası hasarlar da dahil olmak üzere yakındaki faaliyetlere karşı korumaya sahiptir. Resim izni: Jason O'Rear Fotoğrafçılığı, Smith Seckman Reid

Bölüm 5, mevcut birçok paragrafı ve alt paragrafı yeniden numaralandırarak ve yeni yakıt hücresi EPS parametrelerini yansıtan yeni paragraflar ve alt paragraflar ekleyerek, tarihsel motor-jeneratör grubu EPS'leri ile yakıt hücresi sistemi EPS'leri arasında ayrım yapar.

Yeni alt paragraf 5.2.4.2, izin verilen beş yakıt hücresi sistemi EPS türünü listeler: proton değişim zarı, katı oksit, erimiş karbonat, fosforik asit ve alkali. İlgili bir ek paragraf, ilgili uyum yaklaşımlarının kısa bir bilgi tartışması ile birlikte farklı tipteki yakıt hücresi sistemleri için başlatma rampa süresini tartışır.

5.2.5'teki bir başka yeni alt paragraf, herhangi bir NFPA 110 modifikasyonu ile yakıt hücresi sistemi EPS'leri için NFPA 853'ü çağırır.

5.3 Enerji Dönüştürücüler altında – Sıcaklık Bakımı; 5.3.2 ve 5.3.6.1 numaralı yeni alt paragrafların her ikisi de, EPSS tipi için soğuk çalıştırma ve yük kabulü ile ilgili listelerine ve gereksinimlerine uymak için yakıt hücresi sistemi tipi EPS'ler için bir termal yönetim sistemi gerektirir. Yeni alt paragraf 5.3.6, listeye ve yakıt hücresi sistemi EPS'lerinin üretici kurulum talimatlarına ve özelliklerine uygunluğu gerektirir.

Yeni alt bölüm 5.7 Yakıt Hücresi Sistemi Ekipmanı altında, ana başlıklar genel olarak aşağıdaki gibi olan çok sayıda yeni ayrıntılı gereksinimler ve ayrıca birkaç tablo ve ek bulunmaktadır:

• 5.7.1 Yakıt Hücresi Sistemi Güçleri — değer kaybı faktörleri ve bunların yük gereksinimlerini karşılama yeteneği üzerindeki etkileri.

• 5.7.2 Yakıt Hücresi Sistemi Aksesuarları — kontroller, güç koşullandırma, bant genişliği, nominal frekans, frekans alçalması, frekans düşümü.

• 5.7.3 Yakıt Hücresi Sistemi Çalıştırma Ekipmanı — üreticinin talimatları.

• 5.7.4 Kontrol İşlevleri — yerinde kontroller, yerel durum bildirimi, onaylanan yerlerde uzaktan izleme sistemi, kontrol ve izleme işlevleri, EPS'nin bir parçası olarak kontrol ve güvenlik paneli, ekipman ve/veya özellikler, kapatma/kilitleme işlevleri, alarmlar, Seviye 2/Seviye 1 öncelikleri, alarm göstergeleri, onaylar, uzaktan acil durdurma anahtarı, yalnızca kalifiye kişiler tarafından erişim, uzaktan ortak sesli alarm.

• 5.7.5 Yakıt Hücresi Soğutma Sistemleri — cebri hava, doğal konveksiyon, sıvı soğutmalı.

Bölüm 7 (Kurulum ve Çevresel Hususlar), yakıt hücresi sistemi EPS'leri ile ilgili birkaç yeni alt paragrafa sahiptir. Ayrıca, mevcut paragraf 7.4.4'ün “Dönen Ekipmanı Kullanan EPS” başlıklı yeni bir başlığı vardır ve bununla sınırlıdır. 7.4.4 ayrıca, hiçbir paragrafın birden fazla gereklilik içeremeyeceğine ilişkin NFPA gerekliliğine uymak için üç bölüme ayrılmıştır. Yakıt hücresi sistemleri için geçerli olmayan başka bir dil, yukarıdaki örneğe benzer şekilde, yalnızca döner ekipman sistemlerine uygulanacak şekilde netleştirildi. Yakıt hücresi sistemi egzoz ekipmanı ve kurulumlarını kapsayacak şekilde yeni bir paragraf 7.10.2 eklenmiştir.

Bölüm 7.9.1 yakıt tanklarını kapsar. Mevcut alt paragraf 7.9.1.1, yalnızca döner ekipmana hizmet eden yakıt tanklarını kapsayacak şekilde açıklığa kavuşturulmuştur. Yakıt hücresi sistemleriyle kullanım için yakıt tanklarını ve sistemlerini kapsayacak şekilde 7.9.1.2 ve 7.9.1.3 yeni paragraflar eklenmiştir. Orijinal paragraflar 7.9.1.2 ve 7.9.1.3, 7.9.1.4 ve 7.9.1.5 oldu.

Önceki 7.13 Dönen ekipman EPS'leri için halen geçerli olan Kurulum Kabul gereksinimleri, alt bölüm 7.13.4 Jeneratör Tabanlı EPSS Kabul Testi olarak yeniden adlandırılmıştır. Ayrıca daha üst düzey 7.13 Kurulum Kabulü kapsamında, yeni alt bölüm 7.13.5 Yakıt Hücresi Tabanlı EPSS Kabul Testi bu gereksinimleri kapsar. Bu iki alt bölüm arasında bazı benzerlikler ve bazı farklılıklar vardır.

Bölüm 8'de (Rutin Bakım ve Çalışma Testi) alt bölüm 8.2.5, daha önce atıfta bulunulan IEC 62282-3-100'ün Bölüm 7.4.5'ine uygun bir bakım kılavuzu gerektirir. Ayrıca Bölüm 8'de, 8.4.1'in bir alt paragrafı (haftalık denetimler ve aylık yük testleri gerektiren paragraf), 8.4.1.2'de sürekli çalışan bir yakıt hücresi sistemi EPS için ilgili gereksinimleri içerir. Jeneratör yük testleri için mevcut 8.4.4 soğuk başlatma gereksinimi, yeni paragraf 8.4.4.1'de belirtildiği gibi sürekli olarak enerji kaynağı olarak çalışan bir EPS için geçerli değildir.

Kaynak:CSE (Consulting Specifying Engineer) Magazine  19 Kasım 2021 

Not:

David Stymiest, Smith Seckman Reid Inc.'de kıdemli danışmandır. Danışman elektrik mühendisi, inşaat yönetimi ve tesis elektrik mühendisliği olarak birden fazla tesis türünde 48 yıllık deneyime sahiptir ve şimdi aynı zamanda bir tesis mühendisliği yönetimi danışmanıdır. David Stymiest, birincil oylama üyesi (NFPA Özel Uzman kategorisi) olmasına ve daha önce NFPA 110 ve 111'den sorumlu olan NFPA Acil Güç Kaynakları Teknik Komitesi'nin 10 yıllık başkanı olmasına rağmen, bu makalede ifade edilen tüm görüş ve görüşler, tamamen yazara aittir ve NFPA'nın veya Teknik Komitelerinden herhangi birinin resmi konumu ve Resmi bir Yorum olarak kabul edilmeyecek veya bu yoruma güvenilmeyecektir. Okuyucular, atıfta bulunulan tüm belgelerin tüm metinlerine başvurmaya teşvik edilir (www.nfpa.org/110).
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt