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Preparação de ferramentas de teste seguras para utilização no mundo real

09 de Maio de 2021 | Segurança

A eletricidade é uma força feroz. É perigosa se não for respeitada. E é letal se for libertada por ferramentas inadequadas.

Um multímetro bem construído protege contra eletrocussão e explosão de arco. Terá uma classificação de categoria de medição III, bem como certificação de terceiros por parte de um laboratório de testes independente. Se o multímetro não estiver classificado e certificado de forma adequada, não há como saber se oferece a proteção necessária contra efeitos transitórios elétricos que podem levar a avarias do isolamento ou explosão de arco.

É por isso que a Fluke dá extrema importância aos testes de produtos. O seu laboratório de conformidade de produto testa as ferramentas de teste e medição da Fluke para além das normas definidas, não só para cumprir, mas também para exceder, os requisitos de segurança. "Utilizamos as ferramentas numa variedade de cenários previsíveis de utilização e utilização indevida, replicando as condições que recolhemos dos nossos clientes", afirma Thomas Smith, gestor de conformidade de produto. "Assim que sabemos que as ferramentas apresentam margem de segurança e robustez suficientes, ficamos confiantes por saber que fornecerão um elevado nível de proteção no mundo real."

Na verdade, antes de um produto Fluke ser certificado por terceiros, é submetido a uma série de testes de desempenho e segurança na Fluke. É colocado no forno e congelado, mergulhado em água, envolvido em nuvens de poeira, agitado com vibrações, atirado ao chão e submetido a choques com eletricidade vezes sem conta.

Laboratório de segurança ambiental da Fluke Equipa do laboratório de conformidade de produto, da esquerda para a direita: Becky Faulk, Michael Meisner, James Lenker, Thomas Smith, John Morton, Chris Settle, Gary Allen e Shahram Pourmoghadam.

Testes de segurança e fiabilidade

O laboratório de conformidade de produto da Fluke está repleto de estações de trabalho que saem das paredes e ao longo do centro da grande sala bem iluminada. Os engenheiros de segurança, especialistas em protocolos de teste e em várias normas de segurança, testam as ferramentas e os equipamentos da Fluke até ao limite. "Testamos pelo menos um nível para além do exigido pela norma. Além disso, o nosso trabalho em utilização indevida previsível levou ao desenvolvimento de novos requisitos nas normas", diz Smith.

A Fluke utiliza uma variedade de testes para encontrar pontos fracos ou erros de design que podem ser corrigidos no equipamento final, proporcionando assim o máximo de proteção possível contra os perigos inerentes ao trabalho com sistemas elétricos.

A Fluke trabalha com todos os principais laboratórios de teste nacionais reconhecidos (NRTL), incluindo: CSA (Canadian Standards Association), UL (Underwriters Laboratories), TÜV (Technischer Überwachungs-Verein) e ETL/Intertek. O laboratório de conformidade de produto Fluke é acreditado pela CSA para testar e certificar os produtos para a sua marca de certificação. Os procedimentos de teste são descritos em pormenor e rigorosamente respeitados. Quando um produto tiver passado nos testes adequados, a documentação é enviada para aprovação e registo.

O laboratório da Fluke é regularmente auditado para garantir que os testes cumprem os requisitos impostos pelas autoridades e normas nacionais e internacionais. Cada teste é configurado e calibrado com exatidão para cumprir os requisitos da norma relevante.

Em baixo, encontram-se exemplos de abordagens de teste da Fluke. Qualquer equipamento de teste robusto e de elevada qualidade deve ser submetido a testes semelhantes.

Ensaio de impulsão

O ensaio de impulsão simula um transitório numa instalação elétrica devido a um relâmpago próximo ou outra perturbação elétrica grande a partir do comutador. Um multímetro é colocado numa câmara e injetado com um impulso de milhares de volts de eletricidade para verificar se a proteção do medidor irá quebrar, avariar ou produzir um arco. É utilizada uma máquina de teste especial para gerar altas tensões transitórias e correntes de falha, conforme definido pelas normas nacionais e internacionais.

Ensaio de impulsão

Michael Meisner prepara um multímetro Fluke para o ensaio de impulsão.

Teste de sobrecarga multifuncional

Um equipamento de teste também deve ser capaz de suportar sobrecargas acidentais associadas às várias funções do multímetro. Este princípio é tão importante que foi incluído nas normas de segurança atuais. A Fluke simula esta situação utilizando o teste de sobrecarga multifuncional. Este teste envolve a injeção de tensão muito elevada em funções de medição de não tensão, o que permite testar um caso em que um operador envia, por engano, tensão para uma função de medição de não tensão. Isto pode ocorrer se o utilizador deixar os cabos nas tomadas de entrada de amperes e, em seguida, ligar acidentalmente os cabos numa fonte de tensão: acabou de criar um curto-circuito através do equipamento de teste.

Teste de vida útil acelerado (HALT)

Para garantir a longa vida útil das suas ferramentas, a Fluke utiliza testes de vida útil acelerados. O teste combina uma vibração de 6 eixos de alta frequência com mais de 150 grms (valor médio quadrático da aceleração) com variações de temperatura extremamente rápidas para simular uma vida útil de desgaste. A câmara tem a capacidade de passar de -100 °C (-148 °F) a 200 °C (392 °F) em minutos, testando a capacidade da ferramenta de suportar esforços elevados e combinados.

Transporte em condições exigentes

Outro teste simula o transporte de multímetros em condições exigentes, como em veículos todo-o-terreno utilizados por militares. Os engenheiros colocam o medidor numa mesa de vibração onde é agitado a mais de 3 grms durante, pelo menos, 30 minutos por eixo. Uma vez não é suficiente. Na Fluke, os multímetros são testados repetidamente em várias posições para ter em conta todas as circunstâncias possíveis.

Teste de vibrações

Um multímetro é fixado no respetivo lugar para testes de vibração.

Outros testes

  • Descarga de eletricidade estática (ESD) – suportar eletricidade estática
  • Testes de proteção contra entrada de poerias (IP) e água – resistência à entrada de poeira e água (gotejamento, pulverização e submersão, dependendo da classificação), respetivamente
  • Teste de queda – suportar o fator "ups" mesmo com a classificação de temperatura mais baixa do produto
  • Teste de laboratório em câmara anecoica – suportar a interferência eletromagnética irradiada sem apresentar leituras erradas e não emitir radiação prejudicial
  • Câmaras de temperatura/humidade/altitude – resistência a extremos atmosféricos

Trazer a segurança para casa

Uma paragem na indústria pode deixar centenas de funcionários sem trabalho, parar equipamentos avaliados em milhões e interromper completamente a produção e a entrada de receitas. É essencial que as equipas de manutenção tenham ferramentas nas quais possam confiar: ferramentas suficientemente resistentes para sobreviver a poeiras, água, quedas e impactos comuns em ambientes industriais. Os profissionais exigem o mesmo nível de exatidão, desempenho e fiabilidade de execução das respetivas ferramentas que esperam de si próprios. É exatamente para isso que as ferramentas de teste e medição da Fluke são concebidas e construídas.

Normas de segurança para seguir

A Comissão eletrotécnica internacional (IEC) 61010, com sede na Suíça, estabelece a categoria de medição (CAT) e as classificações de tensão para ambientes elétricos. Estas classificações CAT baseiam-se na forma como a tensão transitória elevada se desloca através da resistência da rede da instalação elétrica. As classificações ajudam a determinar que ferramentas de teste elétricas foram concebidas para suportar tensões transitórias para o tipo de trabalho específico.

  • CAT II – Cargas ligadas a recetáculos monofásicos, tais como equipamentos e ferramentas portáteis
  • CAT III – Distribuição trifásica, incluindo iluminação comercial monofásica e equipamento em locais fixos, como mecanismos de comutação e motores multifásicos
  • CAT IV – Trifásico na ligação ao serviço público, condutores exteriores, medidores de eletricidade e entradas de serviço

Por exemplo, um número CAT superior refere-se a um ambiente elétrico com mais potência disponível e maiores transitórios de energia. Por este motivo, um multímetro concebido em conformidade com uma norma de CAT III é resistente a transitórios de energia superiores do que um multímetro concebido em conformidade com as normas de CAT II.

Investigações forenses determinaram que equipamento de teste inferior, sem uma classificação de categoria de medição ou com uma classificação que não corresponde à tarefa, pode explodir se for utilizado de forma inadequada. Por conseguinte, é fundamental certificar-se de que as suas ferramentas de teste elétricas foram avaliadas de forma independente para sobreviver a tensões transitórias e certificadas para estar em conformidade com as normas de segurança. Os organismos de normalização, como a IEC e a NFPA, não são responsáveis pela aplicação das respetivas normas de segurança das ferramentas de teste. Qualquer equipamento de teste que utilize deve ser rotulado para indicar que foi certificado por, pelo menos, uma agência de testes independente.

Mesmo a pessoa mais cuidadosa vai cometer erros. É por isso que os seus equipamentos de teste devem proporcionar uma margem de proteção se for aplicada uma tensão inadequada. Para responder às atuais exigências dos locais de trabalho de elevada energia e elevado perigo, os fabricantes de qualidade como a Fluke continuam a melhorar os respetivos equipamentos de teste para os tornar mais seguros e fiáveis. A Fluke vai mais longe na conceção e construção das ferramentas de teste para sua segurança. Com uma proteção de entrada robusta, os nossos equipamentos de teste são construídos para sobreviver.

Aqui estão cinco erros comuns cometidos no terreno:

  1. Utilizar equipamento de teste desatualizado ou com defeito
  2. Não inspecionar corretamente os equipamentos de teste e os cabos de teste quanto a danos ou contaminação
  3. Utilizar ferramentas de teste com classificação incorreta para a tarefa
  4. Substituir fusíveis originais por fusíveis inadequados
  5. Trabalhar com tensão ativa sem preparação adequada

NOTA SOBRE O PRODUTO: Os multímetros digitais atuais incluem um fusível especial de elevada energia concebido para conter a corrente de falha disponível numa instalação elétrica CAT IV. Substituir este fusível por um fusível inadequado aumenta o risco de exposição a explosão de arco se for aplicada uma tensão elevada por engano aos terminais de medição de corrente.