変圧器の防火: NEC 450 Vault ルールと NFPA 850 の分離の説明

昨年の春、オハイオ州の請負業者が私たちに一行メールを送ってきたが、解決までに3週間かかった。「検査官は金庫室の承認をしないだろう」。彼のプロジェクトは、鉱物油が充填された 2,000 kVA の室内ユニットで、図面セットには壁板の天井、中空のドア、敷居の敷居がない部屋に設置されていました。変圧器に関しては何も問題はありませんでした。設置により第 450 条に 4 か所違反しており、本体よりも修理費がかさみました。

そのメールがこの記事の存在理由です。変圧器の防火通常、建築家は部屋の図面を描き、電気技師はユニットを設定し、誰もが検査官がそれを受け入れると想定しています。北米では検査官が 2 つの書類を照合していますが、どちらも具体的な数字が満載です。

変圧器の防火が事務手続きではなく設計上の決定である理由

油絶縁変圧器は燃えますが、激しく燃えます。 NFPA 独自のガイダンスでは、内部の液体は鉱物油に似ていて非常に可燃性で、断熱材と冷却材の両方の役割を果たし、ユニットの容量は数ガロンから数千ガロンであると説明されています。

このため、規定では石油を機器の詳細ではなく構造上の問題として扱っています。購入者にとって、実際的な結果は単純です。防火戦略は変圧器の後ではなく、同時に選択されるのです。ボールト、1 時間の部屋、屋外分離、または乾式タイプ - その 1 つの選択によって、土木工事、換気、スプリンクラーの範囲が決まります。

ここが、ほとんどの購入者が見落としている部分です。選択した経路によって、図面を誰がレビューするかも決まります。 Vault パッケージは電気審査員だけでなく消防審査員も通過し、消防審査員はカタログ ページではなく計算を要求します。

NEC 450: 屋内に設置される油絶縁変圧器の保管規則

国家電気法典の第 450 条は次のとおりです。変圧器の防火執行可能になります。セクション 450.26 では、ヘッジなしの規則が規定されています。屋内に設置される油絶縁変圧器は保管庫内になければなりません。保管庫とは、施錠されたクローゼットではなく、条項 450 - のパート III を意味します。特定の場合に 6 つの例外が続きますが、デフォルトはボールトです。

建設現場ではプロジェクトが実際に失敗します。セクション 450.42 では、金庫室の壁、床、天井、屋根に最低 3 時間の耐火性を提供することが求められており、情報メモでは実際の耐火性がどのようなものかを示しています。通常は 6 インチの鉄筋コンクリートです。この定格が 1 時間に低下するのは、自動スプリンクラー システムが保管庫を保護し、変圧器が完成地盤から 5 階以下の階に設置されている場合のみです。壁板・間柱施工は承っておりません。

ドアと開口部には独自のルールがあります。 450.43 未満では、すべての金庫室の出入り口には、金庫室と同じ定格の密閉ドアが必要です。通常は 3 時間、スプリンクラー例外の場合は 1 時間です。開閉式で、パニック用ハードウェアが装備されています。また、出入り口には少なくとも高さ 4 インチの敷居または縁石が必要で、保管庫内の最大の変圧器からの油を閉じ込めることができる大きさです。この 4 インチの縁石は、図面上で最も頻繁に見落とされる細部です。

もう一つの日常的な失敗は換気です。 450.45 未満では、自然換気式の保管庫には、kVA あたり少なくとも 3 平方インチの総開口面積が必要で、その半分以下が床付近にあり、残りは屋根または屋根付近にあります。建物に面した開口部には、定格 1 時間半以上の自動閉鎖防火ダンパーを設置する必要があります。排水に関しては、第 450.46 条では、100 kVA を超える変圧器を収容する保管庫に、油と水を油水分離器に運ぶ手段を設けることが義務付けられており、第 450.47 条では、関連のない配管やダクトが保管庫を通過することを禁止しています。

これらの条項ごとのウォークスルーNEC 450 ボールトの要件換気演算を含む、EC&M 第 450 条の保管庫の内訳- これは、お客様から図面が届いたときに当社のエンジニアが机の上に置いておく参照資料です。

表 1 - Vault がレビューに合格するかどうかを決定する NEC 450 要件

NFPA 850: 室外機の分離距離と防火壁

変圧器を屋外に移動すると、第 450 条により、問題は別のルールブックに委ねられます。NFPA850、発電所および HVDC コンバーター ステーションの防火規格は、公益事業技術者、発電所所有者、および保険会社が期待するベンチマークです。 2026年版が現行版となります。

コア推奨事項はオイル量を追跡します。 500 ガロン (1,900 L) を超える油を収容する変圧器は、変圧器のエンベロープを超えて垂直方向に 1 フィート (300 mm)、水平方向に 2 フィート (600 mm) 延長した 2 時間定格の防火壁で保護する必要があります。ファイアウォールが現実的でない場合は、分離が代わりに使用されます。NFPA850推奨距離は 5 ～ 25 フィート (1.5 ～ 15 m) で、走行距離はユニットに保持されるオイルの量によって決まります。

このスケールを超えると、積極的な保護が必要となります。 NFPA 15 は散水システムを管理し、変圧器エンベロープに放出される設計密度を 0.25 gpm/ft² (10.2 L/min/m²)、周囲の露出した機器に適用される 0.15 gpm/ft² (6.1 L/min/m²) に設定します。給水は、システムの設計流量にホース流の 250 gpm (946 L/分) を加えたものを 1 時間維持する必要があります。格納容器ピットと排水システムがそれに沿って設置されることが予想されており、防火壁は少なくとも格納領域の端まで延在する必要があります。落雷は確実な発火源であるため、NFPA 780 に基づく雷保護も同じパッケージに含まれます。

のNFPA 独自の変圧器火災保護の概要は短く、エンジニア向けであり、レイアウトを固定する前に読む価値があります。

ドライタイプのルート: NEC 450.21 が図面から抜け出すとき

3 時間の保管庫を回避する正当な方法があり、それは書類上のトリックではなく、別の変圧器です。第 450.21 条では、乾式ユニットの屋内規則を規定しており、閾値が重要です。

• 屋内に設置される最大 112.5 kVA までの乾式変圧器には、可燃物から少なくとも 12 インチの空間が必要です。

• 屋内に設置される 112.5 kVA を超える乾式変圧器は、最低 1 時間定格の耐火構造の変圧器室に設置する必要があります。

• 35,000 V を超える場合は、それに関係なく保管庫が必要です。

これらの行を合わせて読めば、商業的なロジックは明らかです。キャストレジン乾式変圧器定格 112.5 kVA を超えるものは、縁石、排水溝、防火ダンパー、およびスプリンクラー供給の例外を備えた 3 時間の保管室の代わりに、1 時間定格の部屋に設置できます。最近の軽工業プロジェクトでは、この代替により電気室の民生範囲の約 3 分の 1 が削除され、通電日が 6 週間繰り上がりました。

屋内で液体冷却が必要な購入者には 3 つ目の方法があります。セクション 450.23 は、難燃性の液体絶縁変圧器を対象としています。定格 35,000 V 未満のユニットの場合、条件には自動消火装置システムと液体閉じ込めエリアが含まれます。 Eaton は、わかりやすいインストーラー ガイドを発行しています。難燃性の液体が充填された変圧器の要件をリスト化、エステル液とキャスト樹脂の重量を量るときの賢明な開始点です。

表 2 - 屋内設置: コードで実際に必要なもの

AHJ レビューで実際に失敗するもの: 実際のプロジェクトから得た 5 つの詳細

当社のエンジニアリング チームが毎年レビューする Vault パッケージ全体で、同じ 5 つの項目がほとんどを占めています。NEC 450 ボールト拒否。どれもエキゾチックではありません。

壁板の金庫。間柱と壁板のアセンブリは 3 時間の保管庫には受け入れられません。これは通常、部屋の組み立てが完了した後に発生します。

消えた縁石。最大の変圧器の油量に合わせたサイズの 4 インチの敷居は、出入り口にスラブと面一に注がれるまでは些細なことのように思えます。

小さめのベンチレーション。500 kVA ユニットで計算を実行します。kVA あたり 3 平方インチは、450.45 未満の自然換気量 1,500 平方インチを意味します。機械換気が自然循環の代わりに使用される場合、ユーティリティの見直しでは、多くの場合、風量を kVA 定格の約 1.6 倍 (同じユニットの場合約 800 CFM) に設定し、保管庫の温度が 140 °F を超えるとアラームが鳴ります。設計者は日常的にその一部を指定します。

大型ユニットでも排水はありません。100 kVA を超えるものには、油/水分離器で終わる油と水の経路が必要です。流し込み床の下に排水管を取り付けるのは解体作業です。

金庫室を通る異質なパイプ。スプリンクラーの分岐、通信管、家庭用水道管は、誰かが図面上でそれを見つけない限り、「その空の部屋」を通って配線されます. 450.47。これは非常に頻繁に発生するため、存在します。

この記事を開いたオハイオ州のプロジェクトは、壁板の天井、ドア、縁石、換気装置の 5 つのうち 4 つで失敗しました。ユニット自体には問題のないテストレポートと有効な認証ファイルがありました。

Ryan Electric は変圧器だけでなくコード パッケージをどのようにサポートしているか

当社は変圧器メーカーなので、金庫を注ぐことはできません。私たちにできることは、提出物の機器に依存する部分から推測を取り除くことです。

当社が出荷するすべての屋内定格ユニットは、消防審査員が実際に要求する文書を備えて工場から出荷されます。認定された日常試験報告書、測定されたホットスポット勾配を含む巻線温度上昇データ、審査対象の構造に一致する銘板と図面パッケージ、該当する場合は UL、CSA、IEEE、DEKRA、および CE の範囲をカバーする認証ファイルです。の上乾式変圧器北米の電気室の注文に応じて、機械審査担当者が部屋を閉鎖するために必要なクリアランスと換気のデータを定期的に提供します。

Ryan Electric は 2007 年以来江蘇省で製造を行っており、180 セットを超える生産および試験装置を備えた 120,000 平方メートルの施設を運営しており、乾式および油浸設計全体で 37 件の特許を取得しています。 2023 年以来、私たちはイートン合弁パートナーしたがって、テーブルの両側で出てくる液体で満たされたコードと乾燥したタイプのコードの質問は、同じエンジニアリング言語で答えられます。

最もコストを節約できる会話は、検査ではなく見積時に行われます。部屋、AHJ ​​が以前に受け入れた防火戦略、必要な kVA を教えてください。また、鋳造樹脂ユニットが図面から完全にボールトを取り除くことができるかどうか、基礎を注ぐ前にそれを知りたいと考えています。

発注書を発行する直前に火災戦略を立てる

変圧器の防火電力プロジェクトは、最も安価な決定が最初の決定となることが多い数少ない部分の 1 つです。コード経路の解決 - 保管室、1 時間の部屋、屋外の隔離、または乾式変圧器- 機器を注文する前に、計画を正確にレビューし、通電日付を変更しないようにします。

北米プロジェクト用に屋内またはパッド取り付けユニットを指定していて、単に kVA 定格を見積もるのではなく、火災戦略に取り組んでくれるサプライヤーが必要な場合は、部屋の寸法、該当するコードのエディション、および負荷プロファイルを当社に送信してください。コードがどのトランスを受け入れるかについては、直接の答えが返ってきます。

著者について:この本は、イートンの合弁パートナーであり、中国江蘇省にある乾式変圧器、油入変圧器、およびパッドマウント変圧器の UL/CSA 認定メーカーである Ryan Electric のエンジニアリングおよびアプリケーション チームによって作成され、北米、中東、東南アジア、アフリカのデータセンター、産業、公益事業、および再生可能エネルギーのプロジェクトにサービスを提供しています。