Polski

Przygotowanie bezpiecznych przyrządów pomiarowych do użycia w rzeczywistych warunkach

10 Listopad 2020 | Bezpieczeństwo

Elektryczność to potężna siła. W przypadku zignorowania zagrożenia może być niebezpieczna. Zabójczo niebezpieczna, jeśli zostanie uwolniona z powodu użycia niewłaściwych przyrządów.

Dobrze skonstruowany multimetr chroni przed porażeniem prądem elektrycznym i wyładowaniem łukowym. Będzie mieć klasę kategorii pomiarowej III oraz certyfikat niezależnego laboratorium badawczego. Jeśli przyrząd nie posiada odpowiednich parametrów znamionowych oraz certyfikatów, nie można sprawdzić, czy oferuje niezbędną ochronę przed elektrycznymi przebiegami nieustalonymi, które mogą prowadzić do uszkodzenia izolacji lub wyładowania łukowego.

Dlatego firma Fluke poważnie traktuje testowanie swoich produktów. Laboratorium zgodności produktów firmy Fluke wykracza poza określone standardy oraz wymagania dotyczące bezpieczeństwa. „Przyrządy są testowane w wielu przewidywalnych scenariuszach prawidłowego i nieprawidłowego użytkowania, odzwierciedlających warunki, które opisali nasi klienci” — mówi Thomas Smith, kierownik ds. zgodności produktów. „Gdy wiemy, że nasze przyrządy zapewniają wystarczający margines bezpieczeństwa i solidność, możemy być pewni, że zapewnią także wysoki poziom ochrony w prawdziwym świecie”.

Zanim produkt firmy Fluke zostanie certyfikowany przez inną firmę, jest on testowany przez Fluke pod kątem wydajności i bezpieczeństwa. Jest pieczony i mrożony, zanurzany w wodzie i chmurach pyłu, poddawany wibracjom i uderzeniom o podłoże, a także wielokrotnym wyładowaniom elektrycznym.

Laboratorium bezpieczeństwa środowiskowego firmy Fluke Zespół laboratorium zgodności produktów, od lewej do prawej: Becky Faulk, Michael Meisner, James Lenker, Thomas Smith, John Morton, Chris Settle, Gary Allen i Shahram Pourmoghadam.

Testowanie bezpieczeństwa i niezawodności

W laboratorium zgodności produktów firmy Fluke znajduje się mnóstwo stanowisk roboczych, zamontowanych na ścianach i w centrum dużego, dobrze oświetlonego pomieszczenia. Inżynierowie ds. bezpieczeństwa — eksperci w zakresie protokołów testowych oraz różnych standardów bezpieczeństwa — testują przyrządy firmy Fluke do granic wytrzymałości. „Testujemy o co najmniej jeden poziom powyżej wymaganego przez normę. Ponadto, dzięki naszym badaniom nastawionym na dające się przewidzieć sposoby niewłaściwego użytkowania, opracowane zostały nowe wymogi standardowe” — mówi Smith.

Firma Fluke wykorzystuje różne testy w celu znalezienia wad projektowych lub błędów, które można wyeliminować w urządzeniu końcowym, zapewniając tym samym maksymalną ochronę przed zagrożeniami nieodłącznie towarzyszącymi pracy przy układach elektrycznych.

Firma Fluke współpracuje ze wszystkimi głównymi, uznanymi na szczeblu krajowym laboratoriami testowymi (NRTL), w tym: CSA (Canadian Standards Association), UL (Underwriters Laboratories), TÜV (Technischer Überwachungs-Verein) i ETL/Intertek. Laboratorium zgodności produktów firmy Fluke ma akredytację CSA w zakresie testowania i certyfikacji produktów w celu nadawania znaku zgodności z odpowiednimi normami. Procedury testowe są szczegółowo określone i ściśle przestrzegane. Gdy produkt pomyślnie przejdzie odpowiednie badania, dokumentacja jest wysyłana do zatwierdzenia i rejestracji.

Laboratorium firmy Fluke jest regularnie kontrolowane w celu zapewnienia, że testy spełniają wymagania krajowych i międzynarodowych władz i norm. Każdy test jest precyzyjnie ustawiany i kalibrowany, aby spełniał wymagania odpowiedniej normy.

Poniżej przedstawiono przykładowe metody testowania firmy Fluke. Każdy solidny i wysokiej jakości przyrząd pomiarowy powinien zostać poddany podobnym testom.

Próba impulsowa

Próba impulsowa symuluje stan nieustalony w instalacji elektrycznej, który powstaje w wyniku bliskiego wyładowania atmosferycznego lub innego dużego zakłócenia elektrycznego wywołanego przez rozdzielnicę. Przyrząd jest umieszczony w komorze i poddany działaniu napięcia tysięcy woltów w celu sprawdzenia, czy zabezpieczenie przyrządu pęknie, ulegnie awarii lub podda się łukowi elektrycznemu. Specjalna maszyna testowa służy do generowania wysokiego napięcia przejściowego i prądu zwarcia, zgodnie z wymogami norm krajowych i międzynarodowych.

Próba impulsowa

Michael Meisner przygotowuje przyrząd Fluke do próby impulsowej.

Wielofunkcyjny test przeciążeniowy

Przyrząd pomiarowy powinien być również w stanie wytrzymać przypadkowe przeciążenia związane z używaniem różnych funkcji. Jest to tak ważne, że test ten został dodany do aktualnych norm dotyczących bezpieczeństwa. Firma Fluke symuluje taką sytuację w wielofunkcyjnym teście przeciążeniowym. Ten test polega na doprowadzeniu bardzo wysokiego napięcia do funkcji pomiaru wartości innych niż napięcie, co pozwala na sprawdzenie przypadku, w którym operator omyłkowo poda napięcie do beznapięciowej funkcji przyrządu. Może się tak zdarzyć, jeśli użytkownik pozostawi przewody pomiarowe w wejściowych gniazdach prądowych, a następnie przypadkowo podłączy te przewody do źródła napięcia, przez co utworzy zwarcie poprzez przyrząd.

Przyspieszona próba żywotności (HALT)

Aby zapewnić długi okres eksploatacji przyrządów, firma Fluke stosuje metodę przyspieszonego testowania żywotności HALT. Test ten łączy drgania 6-osiowe o wysokiej częstotliwości i przyspieszeniu 150 Grms (wartość skuteczna) z niezwykle szybkimi wahaniami temperatury, symulując długi okres eksploatacji. Komora umożliwia przejście od temperatury -100°C do 200°C w czasie mierzonym w minutach, co pozwala sprawdzić, czy przyrząd jest w stanie wytrzymać zwiększone i występujące łącznie obciążenia.

Transportowanie w trudnych warunkach

Inny test symuluje transportowanie przyrządów w trudnych warunkach, np. w pojazdach terenowych używanych przez wojsko. Inżynierowie umieścili przyrząd na stole wibracyjnym, gdzie jest on poddawany wstrząsom o przyspieszeniu 3 Grms przez co najmniej 30 minut w każdej z osi. Jeden raz to za mało. W firmie Fluke przyrządy są wielokrotnie testowane w różnych pozycjach, aby uwzględnić wszystkie możliwe okoliczności.

Próba wibracji

Przyrząd jest mocowany na stanowisku w celu przeprowadzenia próby drgań.

Inne próby

  • Wyładowania elektrostatyczne (ESD) — odporność na elektryczność statyczną
  • Próby szczelności (IP) — odporność na wnikanie pyłu i wody (kapanie, rozpylanie i zanurzanie, w zależności od stopnia ochrony)
  • Próba upuszczenia — wytrzymuje współczynnik „ojej” nawet przy najniższej temperaturze znamionowej produktu
  • Próba laboratoryjna w komorze bezodbiciowej — odporność na promieniowane zakłócenia elektromagnetyczne bez wyświetlania błędnych odczytów i bez emisji promieniowania zakłócającego pracę
  • Komory temperatury/wilgotności/wysokości n.p.m. — odporność na ekstremalne warunki atmosferyczne

Bezpieczeństwo u Ciebie

Przerwa w pracy zakładu przemysłowego może spowodować zatrzymanie setek pracowników i wartego miliony sprzętu oraz wstrzymanie produkcji i zmniejszenie dochodów. Zespoły konserwacyjne muszą posiadać przyrządy, na których mogą polegać — wystarczająco wytrzymałe, aby przetrwać kurz, wodę, upadki i inne czynniki występujące w środowisku przemysłowym. Profesjonaliści wymagają od swoich przyrządów takiego samego poziomu dokładności, wydajności i niezawodności, jak od samych siebie. Właśnie z tą myślą są projektowane i produkowane przyrządy pomiarowe firmy Fluke.

Normy bezpieczeństwa, których należy przestrzegać

W szwajcarskiej Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) 61010 ustanowiono kategorię pomiaru (CAT) i wartości znamionowe napięcia dla środowisk elektrycznych. Kategorie CAT określają, w jaki sposób wysokoenergetyczne stan nieustalone rozchodzą się po rezystancji instalacji elektrycznej. Wartości znamionowe pomagają określić, które elektryczne przyrządy pomiarowe zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać stany nieustalone dla danego typu pracy.

  • CAT II — obciążenia jednofazowe, podłączone do gniazdka, takie jak urządzenia i narzędzia przenośne
  • CAT III — obwody 3-fazowe, w tym jednofazowe oświetlenie komercyjne i urządzenia używane w stałych miejscach, np. rozdzielnice i silniki wielofazowe
  • CAT IV — obwody 3-fazowe na połączeniu z siecią energetyczną, przewody do zastosowań zewnętrznych, liczniki energii elektrycznej i wejścia serwisowe

Wyższa wartość CAT oznacza środowisko elektryczne z zasilaniem o większej mocy oraz ze stanami nieustalonymi o wyższej energii. Multimetr o standardzie CAT III jest odporny na stany nieustalone o dużo większej energii, niż przyrząd o standardzie CAT II.

Podczas analizy sądowej ustalono, że gorsze przyrządy pomiarowe — bez klasy kategorii pomiarów lub o klasie, która nie jest odpowiednia do danego zadania — mogą eksplodować w przypadku niewłaściwego użycia. Z tego względu należy bezwzględnie upewnić się, że przyrządy do testowania instalacji elektrycznej zostały niezależnie ocenione pod kątem przetrwania stanów nieustalonych napięcia i mają certyfikaty zgodności z normami bezpieczeństwa. Instytucje normalizacyjne, takie jak IEC i NFPA, nie są odpowiedzialne za egzekwowanie opracowywanych przez siebie standardów bezpieczeństwa przyrząd pomiarowych — każdy używany przyrząd pomiarowy powinien być oznaczony, aby wskazać, że został certyfikowany przez co najmniej jedną niezależną agencję testującą.

Nawet najostrożniejsi popełniają błędy. Dlatego przyrządy pomiarowe powinny zapewniać margines bezpieczeństwa w przypadku zastosowania niewłaściwego napięcia. W celu spełnienia wymagań stawianych przez nowoczesne miejsca pracy, w których występują wysokie napięcia i inne niebezpieczeństwa, producenci zapewniający rozwiązania o wysokiej jakości, tacy jak firma Fluke, nieustannie udoskonalają swoje przyrządy pomiarowe, aby były bardziej bezpieczne i niezawodne. Firma Fluke wychodzi o krok dalej w projektowaniu przyrządów pomiarowych, aby zapewnić Ci bezpieczeństwo. Dzięki zabezpieczeniu wejść nasze przyrządy pomiarowe są skutecznie chronione przed awariami.

Oto pięć typowych błędów popełnianych w tej dziedzinie:

  1. Korzystanie z przestarzałych lub wadliwych przyrządów pomiarowych
  2. Zaniedbanie prawidłowej kontroli przewodów przyrządów pomiarowych pod kątem uszkodzenia lub zanieczyszczenia
  3. Korzystanie z przyrządów pomiarowych o parametrach nieodpowiednich do danego zadania
  4. Wymiana oryginalnych bezpieczników na nieodpowiednie
  5. Praca pod napięciem bez odpowiedniego przygotowania

UWAGA DOTYCZĄCA PRODUKTU: Współczesne multimetry cyfrowe są wyposażone w specjalny bezpiecznik do układów o wysokiej mocy, dostosowany do prądu zwarciowego występującego w instalacji elektrycznej CAT IV. Wymiana bezpiecznika na bezpiecznik nieodpowiedni zwiększa ryzyko wyładowania łukowego w przypadku nieprzewidzianego wystąpienia wysokiego napięcia na prądowych zaciskach pomiarowych.