Em conformidade com a NFPA 110 em instalações de missão crítica

May 22, 2023

Objetivos de aprendizado

Os engenheiros de projeto têm muitos fatores a considerar ao projetar um sistema de backup para uma instalação. Segurança, capacidade de manutenção, conformidade com códigos e economia desempenham papéis cruciais na determinação da topologia de um sistema de backup para uma instalação crítica. Em grandes instalações onde o tempo de inatividade do sistema elétrico resulta em perdas econômicas significativas, geralmente é empregado um sistema de energia de reserva. Os proprietários frequentemente desejam usar seus sistemas de backup para suportar cargas de emergência e de reserva legalmente exigidas. Devido aos requisitos da NFPA 110-2013: Norma para Sistemas de Energia de Emergência e Espera, e da NFPA 70-2014: Código Elétrico Nacional (NEC), o engenheiro de projeto deve considerar cuidadosamente as implicações da combinação de sistemas de emergência, legalmente exigidos e sistemas de espera opcionais. para garantir a conformidade do código tendo em mente a capacidade de manutenção e a economia.

A NFPA 110 fornece requisitos, mas não pretende ser um guia de projeto. Os anexos fornecem exemplos de topologias que atendem ao objetivo da norma, mas esses exemplos não abordam as complexidades de projetar um sistema para uma grande instalação com vários tipos de sistema.

A NFPA 110 define os termos usados ​​ao longo deste artigo. A NFPA 110-3.3.3 define a fonte de energia elétrica para o sistema de energia de emergência como fonte de energia de emergência (EPS). Isso inclui o próprio gerador, turbina ou outra fonte que produz a energia utilizada pelo sistema. A NFPA 110-3.3.4 define o sistema de fornecimento de energia de emergência (EPSS) como o sistema de distribuição do EPS aos terminais de carga do equipamento de transferência. A NFPA 110-4.4 define dois níveis de EPSSs. O Nível 1 é definido como “onde a falha no desempenho do equipamento pode resultar na perda de vidas humanas ou ferimentos graves”. O nível 2 é definido como “onde a falha no desempenho do EPSS é menos crítica para a vida e a segurança humanas”. Existem numerosos artigos que discutem mais detalhadamente os requisitos e implicações do código da NFPA 110 e sua relação com outros códigos. Como tal, este artigo não se concentra nos detalhes das definições da NFPA 110. Em vez disso, concentra-se em maneiras de atender às normas NFPA 110 e 70, ao mesmo tempo em que fornece ao proprietário um sistema que atenda às expectativas.

Principais desafios para cumprir a NFPA 110

O primeiro grande desafio para atender aos requisitos da NFPA 110 é definir adequadamente os níveis do sistema. Isto requer uma avaliação cuidadosa das cargas que você está servindo e coordenação com sua autoridade competente (AHJ). De acordo com o Anexo A.4.4.1, “Os sistemas de Nível 1 destinam-se a fornecer automaticamente iluminação ou energia, ou ambos, para áreas e equipamentos críticos… Os sistemas elétricos essenciais podem fornecer energia para as seguintes funções essenciais: iluminação de segurança de vida, detecção de incêndio e sistemas de alarme, elevadores, bombas de incêndio, sistemas de comunicações de segurança pública, processos industriais onde a interrupção da corrente produziria sérios riscos à segurança da vida ou à saúde, e sistemas essenciais de ventilação e remoção de fumaça.” Algumas jurisdições interpretaram o texto deste anexo como significando que qualquer sistema elétrico que inclua estes tipos de cargas é um sistema de Nível 1.

O próximo desafio significativo para cumprir a NFPA 110 são os requisitos de armazenamento de combustível. De acordo com o Anexo A.4.2, podem ser necessárias 96 horas de combustível em certas zonas sísmicas. Em resumo, “Onde a categoria de projeto sísmico for C, D, E ou F, conforme determinado de acordo com ASCE/SEI 7: Cargas Mínimas de Projeto para Edifícios e Outras Estruturas, o EPS que fornece um EPSS de Nível 1 deve ser capaz de mínimo de 96 horas de operação sem reabastecimento se for determinado que a operação do EPS é necessária durante este período.” Esta é uma mudança em relação à norma de 2010, onde o requisito de combustível de 96 horas foi mencionado explicitamente no corpo da NFPA 110. Algumas jurisdições interpretaram isso como um requisito para fornecer 96 horas de combustível sempre que você tiver um sistema de Nível 1 em um zona sísmica elevada.

Além disso, a Seção 5.5.3 exige que o tanque de combustível principal transporte 133% do combustível necessário para atender aos requisitos de classe do EPSS. Em outras palavras, se você precisar de 20.000 galões de combustível para operar um grande gerador por 96 horas, na verdade deverá armazenar 26.600 galões de combustível. Em uma grande instalação com grandes grupos geradores, esses dois requisitos podem resultar em centenas de milhares de galões de armazenamento de combustível. Além dos óbvios problemas de custo e imobiliário com esse requisito, a recirculação e a estabilização do combustível rapidamente se tornam um problema.