Правильний підбір вимірювальних приладів - категорія враховує!

Правильний вибір вимірювального пристрою стосується вашої безпеки (Джерело зображення: ElenaK78/iStock/Getty Images Plus)

Що стосується безпеки, то тут немає компромісів. Вибір правильного вимірювального приладу дуже важливий. Тож вибирайте вимірювальний прилад виходячи з аспектів безпеки, а не за ціною. Наприклад, ризики, пов'язані з поводженням з неправильними мультиметрами, очевидні.

Часто мультиметри піддаються набагато вищим напругам, ніж очікував користувач. Аварії трапляються знову і знову, коли мультиметр використовується при напругах, для яких він не вказаний.

Використання приладу, розрахованого на 600 В, наприклад, 690 В, вже загрожує життю. Настільки ж часто "ударний удар" не має нічого спільного з неправильною роботою, а скоріше короткочасний високовольтний стрибок або перехідний момент, який виводить мультиметр з ладу без попередження.

Піки напруги - це неминучий ризик

У міру ускладнення систем розподілу та навантажень також зростає ймовірність перехідних перенапруг. Двигуни, конденсатори та перетворювачі потужності, такі як приводи з регульованою швидкістю, можуть генерувати піки напруги.

Іншою проблемою є удари блискавки у повітряні лінії: вони призводять до надзвичайно небезпечних перехідних процесів з високою енергією. Виконуючи вимірювання в електричних системах, такі перехідні процеси становлять "невидимі" і в основному неминучі ризики.

Вони регулярно трапляються в ланцюгах низької напруги і можуть досягати пікових значень до декількох тисяч вольт. У цих випадках безпека користувача залежить виключно від того, чи має мультиметр відповідну категорію вимірювання відповідно до DIN EN 61010-1.

Відповідно до IEC-61010 кожен пристрій повинен бути класифікований відповідно до категорії перенапруги (CAT I, II, III, IV)
і позначені відповідним діапазоном напруги (300, 600, 1000 В).
Це вказує на захист від перенапруг (перехідних процесів), які можуть виникнути на вимірювальних з'єднаннях.

Важливі вказівки на ризики безпеки внаслідок піків напруги виникають із застосувань, які передбачають вимірювання енергопостачання поїздів. Номінальна напруга живлення становила лише 600 В, але мультиметри, які були вказані на 1000 В, тривали лише короткий час, коли вони були підключені до джерела живлення, а поїзд працював.

Приблизніший погляд показав, що зупинка та запуск поїзда генерували піки напруги приблизно 9000 В. Ці перехідні процеси руйнували вхідні схеми мультиметрів.

Коли перехідні процеси є в ланцюгах високої енергії, вони, як правило, більш небезпечні, оскільки ці ланцюги можуть подавати високі струми. Якщо в результаті перехідного процесу виникає дуга, сильний струм може підтримати дугу і спричинити вибух. Це відбувається, коли навколишнє повітря іонізується і, таким чином, стає провідним. Результатом є вибух електричної дуги, подія, яка щороку спричиняє більше травм, ніж більш відоме явище ураження електричним струмом.

Перехідні процеси - прихована небезпека

Може статися таке:

Дія перемикання на трансформаторі викликає перехідний процес на лінії електроживлення. Отриманий перехідний процес запалює дугу між вхідними з'єднаннями всередині мультиметра, яка в даний час використовується для перевірки напруги. Схеми та компоненти, щоб запобігти цьому, вийшли з ладу або просто не були доступні в мультиметрі. Можливо, це був не мультиметр з правильною категорією вимірювань.

Можливі наслідки

Категорії перенапруги

DIN EN 61010-1 визначає категорії від I до IV, часто скорочувані як CAT I, CAT II тощо.

Поділ енергосистеми на категорії базується на тому, що небезпечний перехідний режим високої енергії, такий як блискавка, буде ослаблений або ослаблений імпедансом (опором змінного струму) системи на своєму шляху.

Категорія перенапруги з більшим числом відноситься до електричного середовища, в якому доступний більший вихід і можливі вищі енергетичні перехідні процеси. Мультиметр, розроблений відповідно до CAT IV, забезпечує кращий захист від перехідних процесів з більшою енергією, ніж мультиметр, розроблений відповідно до категорії III.

У межах категорії вища номінальна напруга вказує на вищу стійкість до перехідних процесів: мультиметр категорії III - 1000 В має кращий захист, ніж мультиметр, який визначений відповідно до категорії III - 600 В.

Рис.: Огляд максимальних перехідних напруг для окремих категорій

Категорія вимірювання

Наступні категорії вимірювань визначені відповідно до стандарту EN 61010-1:

Короткі способи розуміння категорій

Ось декілька порад, які допоможуть вам застосувати поняття категорій у своїй щоденній роботі:

Загальне правило: чим ближче ви працюєте до джерела живлення, тим більше кількість категорій і більша ймовірність перехідних процесів.
Також застосовується наступне: чим більший струм короткого замикання доступний у певній точці, тим більший номер CAT.
Іншими словами, чим більший імпеданс джерела, тим менший номер CAT. Опір джерела - це загальний імпеданс, включаючи імпеданс проводки між точкою, де ви вимірюєте, та джерелом живлення. Цей імпеданс послаблює перехідні процеси.
Нарешті, якщо у вас досвід роботи з розрядниками перенапруги, ви будете знати, що розрядник перенапруги, встановлений на розподільній платі, повинен мати вищу енергетичну потужність, ніж, наприклад, пристрій, встановлений безпосередньо на комп'ютері.

Як бачите, поняття категорій не є ні новим, ні екзотичним. Це просто засноване на застосуванні здорового глузду, яке демонструють щодня люди, які мають справу з електрикою.

висновок

Якщо перед вами стоїть завдання замінити мультиметр, перед покупкою зробіть одне: визначте найсуворіше можливе місце вашої роботи та з’ясуйте, до якої категорії потрапляє цей додаток. По-перше, виберіть мультиметр, який визначений для найвищої категорії, у якій ви можете працювати. Тоді знайдіть мультиметр із специфікацією напруги для тієї категорії, яка відповідає вашим потребам.

І поки ви це робите, не забувайте про тестування. IEC 1010 також застосовується до випробувальних проводів: вони повинні бути сертифіковані на категорію та напругу, яка є принаймні такою ж, як у мультиметра. Що стосується вашої особистої безпеки, не дозволяйте тестовим відведенням бути найслабшою ланкою ланцюга.

Стаття від 2008 року була перевірена та оновлена 27 квітня 2020 року

Коментар користувача до цього допису

Я з цікавістю прочитав вашу статтю про потрібну категорію.

Власно ми обговорюємо правильний вибір вимірювального пристрою, особливо під час подальшого навчання. Який CATegrorie необхідний у галузі електромобільності, зокрема вимірювання в системі ВН (макс. 600 В), щоб визначити відсутність напруги? На мій погляд, для вимірювань у системі ВН достатньо використовувати вимірювальний пристрій CAT 2 (оскільки це ІТ-система). Немає перехідних факторів для страху.

Як ви оцінюєте, який вимірювальний прилад повинен/повинен бути використаний?

Я з нетерпінням чекаю вашої відповіді

Відповідь експерта

Слід зазначити, що всі виробники транспортних засобів високої напруги посилаються на ECER 100 при вимірюванні в системі ВН та при вимірюванні ізоляції (див. Додаток). Додаток 4 цього правила також містить деяку інформацію про вимоги до вимірювальних приладів та обладнання контролю.

При вимірюванні на/в автомобілях ВН першого покоління іноді вимірювання доводилось проводити за допомогою наявних у продажу вимірювальних приладів, щоб мати можливість надійно визначити відсутність напруги, щоб потім мати можливість безпечно працювати на транспортних засобах. Для цього виробники транспортних засобів та Асоціація автомобільної промисловості постачали вимірювальні прилади щонайменше CAT. Рекомендував III (на мою думку, на той момент жодна велика думка не приділялася призначенням CAT та типу мережі (ІТ-мережа) і тому, що було "добре на ринку").

У випадку транспортних засобів нового покоління визначення необхідної відсутності напруги для роботи на системах ВН забезпечується шляхом постійного (внутрішнього) вимірювання та відображення відсутності напруги, так що для доступу до з'єднань деталей автомобіля ВН більше не потрібно використовувати ручні вимірювальні прилади. У деяких випадках доступ до цих з'єднань більше неможливий, оскільки вони встановлені під кришками або екранами.

При вимірюванні відсутності напруги це робиться в/на ВН системах якомога ближче або безпосередньо до джерела живлення ВН/конденсатора ВН. Я не знайомий з вимірюванням відсутності напруги між перетворювачем частоти та блоком двигуна/генератора.

Тенор виробника транспортного засобу:

Коли витягується так звана "сервісна вилка"/"відключення служби" і
Відсутність напруги на стороні ВН (здебільшого в районі акумулятора ВН) була визначена шляхом вимірювання або (нова система бортової системи автомобіля); Може працювати над системою ВН, не боячись подальших ризиків ВН.

Як правило, принаймні один полюс HV батареї/HV конденсатора відокремлений від решти електричної системи, так що електроенергія (безпечно) залишається в блоці зберігання HV. Автомобіль неможливо запустити без функціонуючої та готової до використання системи високої напруги (вищезазначена сервісна вилка повинна бути підключена). Тому, на мій погляд, ніяких перехідних процесів не може відбутися.

Що не відокремлено вищезазначеним показником, це звичайне джерело живлення 12 В/24 В. - Це, як правило, зберігається.

У випадку навмисного/грубого проступку, перехідні процеси в системі ВН можуть виникнути через втручання транспортних засобів у компоненти ВН. Але це абсолютно не має нічого спільного із звичайними та стандартизованими заходами технічного обслуговування таких транспортних засобів.

Те саме стосується вимірювань на системі ВН, коли знімаються кришки та працює транспортний засіб. - Тут можуть з’являтися перехідні процеси. Але навіть ця процедура не відповідає технічним умовам виробника, оскільки було порушено перше правило безпеки (активація - витягніть сервісну вилку).

Автор:

Керуючий директор MEBEDO Consulting GmbH та MEBEDO Akademie GmbH, а також сертифікований експерт з електротехніки BDSH e.V.

Основна увага його роботи сьогодні полягає в консультуванні компаній щодо створення юридично безпечної організаційної структури в галузі електротехніки. У деяких випадках сюди також входить прийняття відповідальності як зовнішнього відповідального спеціаліста з електрики (VEFK)/тимчасового керівника з електробезпеки компанії.