Правилен избор на измервателни уреди - категорията се брои

Изборът на правилното измервателно устройство е свързано с вашата безопасност (Източник на изображението: ElenaK78/iStock/Getty Images Plus)

Що се отнася до безопасността, няма компромиси. Изборът на правилното измервателно устройство е много важен. Затова изберете измервателно устройство въз основа на аспектите на безопасността, а не на цената. Рисковете, свързани с боравенето с грешни мултиметри, например са очевидни.

Често пъти мултиметрите са подложени на много по-високи напрежения, отколкото потребителят е очаквал. Инциденти се случват отново и отново, когато мултицетът се използва при напрежения, за които не е посочено.

Използването на инструмент, предназначен за 600 V, напр. 690 V вече е животозастрашаващо. Точно толкова често „нокаутиращият удар“ няма нищо общо с неправилна работа, а по-скоро моментно високо напрежение или преходно време, което извежда мултицета от действие без предупреждение.

Пиковете на напрежението са неизбежен риск

Тъй като разпределителните системи и натоварванията стават по-сложни, вероятността от преходни пренапрежения също се увеличава. Двигатели, кондензатори и преобразуватели на мощност като задвижвания с регулируема скорост могат да генерират пикове на напрежението.

Друг проблем са мълниите във въздушните линии: Те водят до изключително опасни, високоенергийни преходни процеси. Когато извършват измервания на електрически системи, такива преходни процеси представляват "невидими" и до голяма степен неизбежни рискове.

Те се срещат редовно в вериги с ниско напрежение и могат да достигнат пикови стойности до няколко хиляди волта. В тези случаи безопасността на потребителя зависи единствено от това дали използваният мултиметър има подходящата категория на измерване в съответствие с DIN EN 61010-1.

Съгласно IEC-61010 всяко устройство трябва да бъде класифицирано според категория на свръхнапрежение (CAT I, II, III, IV)
и маркирани със съответния диапазон на напрежение (300, 600, 1000V).
Това показва защитата срещу пренапрежения (преходни процеси), които могат да възникнат при измервателните връзки.

Важни индикации за рискове за безопасността поради пикове на напрежение произтичат от приложения, които включват измервания на захранването на влаковете. Номиналното напрежение на захранването беше само 600 V, но мултиметрите, които бяха определени на 1000 V, продължиха кратко време, когато бяха свързани към електрозахранването и влакът беше в експлоатация.

По-внимателен поглед показа, че спирането и стартирането на влака генерира пикове на напрежение от около 9000 V. Тези преходни процеси разрушиха входните вериги на мултиметрите.

Когато преходните процеси присъстват във високоенергийни вериги, те обикновено са по-опасни, тъй като тези вериги могат да доставят високи токове. Ако преходно състояние доведе до дъга, високият ток може да поддържа дъгата и да причини експлозия. Това се случва, когато околният въздух се йонизира и по този начин става проводящ. Резултатът е експлозия на електрическа дъга, събитие, което причинява повече наранявания всяка година, отколкото по-известното явление електрически удар.

Преходни процеси - скритата опасност

Може да се случи следното:

Превключващото действие на трансформатора причинява преходно състояние на захранващата линия. Полученият преходен режим запалва дъга между входните връзки в мултицет, който в момента се използва за проверка на напрежение. Веригите и компонентите за предотвратяване на това възникнаха неуспешно или просто не бяха налични в мултиметъра. Може би не беше мултицет с правилната категория на измерване.

Възможни ефекти

Категории свръхнапрежение

DIN EN 61010-1 определя категории I до IV, често съкращавани като CAT I, CAT II и др.

Разделянето на енергийната система на категории се основава на факта, че опасният високоенергиен преход, като мълния, ще бъде атенюиран или атенюиран от импеданса (AC съпротивление) на системата по пътя си.

Категория свръхнапрежение с по-голям брой се отнася до електрическа среда, в която е налице по-висока мощност и са възможни по-високи енергийни преходни процеси. Мултиметърът, проектиран съгласно CAT IV, предлага по-добра защита срещу преходни процеси с по-висока енергия от мултицет, проектиран съгласно категория III.

В рамките на дадена категория по-високото напрежение показва по-висока устойчивост на преходни процеси: Мултиметър от категория III - 1000 V има по-добра защита от мултицет, който е определен съгласно категория III - 600 V.

Фиг.: Преглед на максималните преходни напрежения за отделните категории

Категория на измерване

Следните категории измервания са дефинирани в съответствие със стандарта EN 61010-1:

Кратки начини за разбиране на категориите

Ето няколко съвета, които ще ви помогнат да приложите концепцията за категориите в ежедневната си работа:

Общо правило: колкото по-близо работите до източника на енергия, толкова по-голям е броят на категориите и толкова по-голяма е вероятността от преходни процеси.
Прилага се и следното: колкото по-голям е токът на късо съединение, наличен в определен момент, толкова по-голям е CAT номерът.
С други думи, колкото по-голям е импедансът на източника, толкова по-малък е CAT номерът. Импеданс на източника е общият импеданс, включително импеданса на окабеляването между точката, в която измервате, и източника на захранване. Този импеданс намалява преходните процеси.
И накрая, ако имате опит в използването на предпазители от пренапрежение, ще знаете, че предпазителят за пренапрежение, инсталиран на разпределително табло, трябва да има по-висок енергиен капацитет от напр. устройство, което се инсталира директно на компютър.

Както можете да видите, понятието категории не е нито ново, нито екзотично. Просто се основава на приложение на здравия разум, което тези, които се занимават с електричество, демонстрират всеки ден.

заключение

Ако сте изправени пред задачата да замените вашия мултицет, направете едно нещо, преди да купите: определете възможно най-трудното местоположение на вашата работа и разберете в коя категория попада това приложение. Първо изберете мултицет, който е посочен за най-високата категория, в която може да работите. След това намерете мултицет със спецификация на напрежението за тази категория, която отговаря на вашите нужди.

И докато сте готови, не забравяйте тестовите проводници. IEC 1010 се прилага и за тестови проводници: Те трябва да бъдат сертифицирани за категория и напрежение, което е поне толкова високо, колкото това на мултиметъра. Що се отнася до вашата лична безопасност, не позволявайте тестовите проводници да бъдат най-слабото звено във веригата.

Статията от 2008 г. е проверена и актуализирана на 27 април 2020 г.

Коментар от потребител за тази публикация

Прочетох вашата статия за правилната категория с интерес.

Вътрешно обсъждаме правилния избор на измервателно устройство, особено при по-нататъшно обучение. Коя CATegrorie е необходима в областта на електромобилността и особено измерването на HV системата (макс. 600V), за да се определи липсата на напрежение? Според мен е достатъчно да се използва CAT 2 измервателно устройство за измервания в HV системата (защото това е IT система). Няма преходни процеси, за които да се притеснявате.

Как оценявате кое измервателно устройство трябва/трябва да се използва?

Очаквам с нетърпение отговора ви

Отговор на експерта

Трябва да се отбележи, че всички производители на HV превозни средства се позовават на ECER 100 при измерване в HV системата и при измерване на изолацията (вж. Приложението). Приложение 4 към това правило също предоставя информация относно изискванията към измервателните устройства и оборудването за наблюдение.

При измерване на/в превозни средства от първо поколение HV, понякога трябваше да се правят измервания с налични в търговската мрежа измервателни уреди, за да може надеждно да се определи липсата на напрежение, за да може след това да се работи безопасно на превозните средства. След това за тази цел производителите на превозни средства и Асоциацията на автомобилната индустрия предоставиха измервателни устройства с най-малко CAT. III препоръчвам (по мое мнение, по това време не се е обмисляла голяма част от задачите на CAT и типа на мрежата (ИТ мрежа) и това, което е „добро на пазара“).

В случай на превозни средства от по-ново поколение, определянето на необходимото отсъствие на напрежение за работа на HV системи се осигурява чрез непрекъснато (вътрешно превозно средство) измерване и показване на отсъствието на напрежение, така че вече не е необходимо да се използват ръчни измервателни устройства за достъп до връзките на частите на превозното средство HV. В някои случаи тези връзки вече не могат да бъдат достъпни, защото са инсталирани под капаци или щитове.

Когато се измерва отсъствието на напрежение, това се прави в/на HV системи възможно най-близо или директно до захранващата HV батерия/HV кондензатор. Не съм запознат с измерването на отсъствието на напрежение между честотния преобразувател и двигателя/генератора.

Тенорът на производителя на превозното средство е:

Когато се издърпа така нареченият "сервизен щепсел"/"сервизно изключване" и
Отсъствието на напрежение от страната на HV (най-вече в близост до HV батерията) е определено чрез измерване или (наскоро от бордовата система на превозното средство); Може да работи по HV системата, без да се страхува от допълнителни HV рискове.

Като правило поне един полюс на HV батерията/HV кондензаторът е отделен от останалата част на електрическата система, така че електричеството (безопасно) да остане в HV устройството за съхранение. Автомобилът не може да се стартира без функционираща и готова за употреба HV система (гореспоменатият сервизен щепсел трябва да бъде включен). Следователно, според мен, не могат да възникнат преходни процеси.

Това, което не се отделя с горната мярка, е конвенционалното 12V/24 V захранване. - Това обикновено се запазва.

В случай на умишлено/грубо неправомерно поведение, преходни процеси в системата HV биха могли да бъдат генерирани чрез намеса на превозни средства в компонентите на HV. Това обаче няма абсолютно нищо общо с нормалните и стандартизирани мерки за поддръжка на такива превозни средства.

Същото се отнася и за измерванията на HV системата, когато капаците са свалени и превозното средство работи. - Тук могат да се появят преходни процеси. Но дори тази процедура не отговаря на спецификациите за поддръжка на производителя, тъй като първото правило за безопасност (активиране - извадете сервизния щепсел) е нарушено.

Автор:

Управляващ директор на MEBEDO Consulting GmbH и MEBEDO Akademie GmbH, както и BDSH e.V. сертифициран експерт по електротехника

Фокусът на настоящата му дейност е да съветва компаниите за създаване на правно сигурна организационна структура в областта на електротехниката. В някои случаи това включва и поемане на отговорност като външен отговорен електрически специалист (VEFK)/временен мениджър по електрическа безопасност за компанията.