Wybór urządzenia pomiarowego rozpatrywany pod kątem bezpieczeństwa porównywany jest często do wyboru kasku przez motocyklistę. Na pierwszy rzut oka porównywane produkty różnią się przede wszystkim ceną, a ich kształt i wygląd zewnętrzny są bardzo podobne. Jednak to, co najważniejsze dla bezpieczeństwa motocyklisty, znajduje się pod błyszczącą skorupą kasku. W ten sam sposób można rozpatrywać urządzenia służące do pomiarów elektrycznych. Z pozoru niemalże identyczne multimetry mogą istotnie różnić się pod względem zaimplikowanych wewnątrz urządzenia rozwiązań, które zapewniają bezpieczeństwo osobie dokonującej pomiaru.
Organizacja IEC (International Electrotechnical Commission – Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna) opracowuje normy ogólne dotyczące bezpieczeństwa urządzeń elektrycznych używanych do pomiarów i kontroli. Opracowana przez nią norma IEC 61010-1:2010 posłużyła jako podstawa dla normy krajowej PN-EN 61010–1:2011 „Wymagania bezpieczeństwa dotyczące elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych. Część 1: Wymagania ogólne”.
Kategorie bezpieczeństwa
Norma PN-EN IEC 61010-1:2010 określa kategorie przepięciowe instalacji w oparciu o odległość urządzenia od źródła zasilania oraz naturalne tłumienie stanów nieustalonych, występujące w systemach dystrybucji energii elektrycznej (rys. 1 i tabela). Kategorie wyższe znajdują się bliżej źródła zasilania i wymagają lepszej ochrony.
W obrębie każdej kategorii wyróżnia się poszczególne klasy napięciowe. Kombinacja kategorii instalacji i klasy napięciowej określa maksymalną odporność urządzenia na stany nieustalone.
Procedury badawcze normy PN-EN IEC 61010 określają trzy główne kryteria: napięcie w stanie ustalonym, napięcie w stanie nieustalonym piku impulsu oraz impedancję źródła. Zsumowanie tych kryteriów pozwala określić prawdziwą wartość wytrzymałości urządzenia pomiarowego na napięcia.
W zakresie danej kategorii im wyższe jest napięcie stanu ustalonego, tym większe mogą występować przepięcia. Na przykład miernik kategorii III 600 V jest sprawdzany dla przepięć 6000 V, a miernik kategorii III 1000 V – dla przepięć 8000 V. Oczywiste jest to, że istnieje różnica między przepięciem 6000 V dla kategorii III 600 V oraz przepięciem 6000 V dla kategorii II 1000 V. Odgrywa tu rolę impedancja źródła.
Zgodnie z prawem Ohma źródło o rezystancji 2 Ω dla kategorii III ma prąd 6 razy większy od źródła o rezystancji 12 Ω dla kategorii II. Mierniki kategorii III 600 V mają dużo lepszą ochronę przed przepięciami niż mierniki kategorii II 1000 V, choćby nawet ich rzekome napięcie znamionowe wydawało się niższe.
Niezależne testy potwierdzające standardy bezpieczeństwa
Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) opracowuje i proponuje standardy, lecz nie jest odpowiedzialna za ich wdrażanie. W związku z tym producenci urządzeń pomiarowych posiłkują się wsparciem niezależnych laboratoriów testujących, takich jak UL, CSA, VDE, TÜV (lub innego uznanego podmiotu certyfikującego). Pozytywna akredytacja laboratorium testującego, potwierdzająca spełnienie standardów bezpieczeństwa, pozwala na wykorzystanie znaku jakości, który zazwyczaj umieszczany jest na pokrywie baterii mierników (rys. 2).
Bezpieczne przewody pomiarowe
Poza kategorią bezpieczeństwa samego przyrządu pomiarowego, należy zwrócić uwagę również na przewody pomiarowe. Trzeba używać przewodów pomiarowych, które mają co najmniej taką samą lub wyższą kategorię bezpieczeństwa jak miernik. Ponadto warto zwrócić uwagę, czy wykorzystywane sondy pomiarowe mają następujące cechy:
-> osłonięte złącza,
-> osłony na palce i powłokę antypoślizgową,
-> podwójną izolację,
-> minimalną długość nieosłoniętego metalu na końcówkach przewodów.
Bezpieczne pomiary krok po kroku
1. Wybierz urządzenie pomiarowe o najwyższej kategorii bezpieczeństwa oraz umożliwiające pomiar najwyższego napięcia, jakie zamierzasz mierzyć (najczęściej 600 lub 1000 V kategorii III i/lub 600 V kategorii IV).
2. Sprawdź, czy przyrząd, którego używasz, ma oznaczenie kategorii oraz napięcia w pobliżu gniazd na tylnej ściance oraz czy ma symbol oznaczający podwójną izolację.
3. Upewnij się, że twój przyrząd został sprawdzony oraz certyfikowany przez co najmniej dwa niezależne laboratoria, takie jak VDE lub TÜV (sprawdź obecność symboli tych laboratoriów na urządzeniu).
4. Upewnij się, że przyrząd wykonany jest z wysokiej jakości, wytrzymałego, nieprzewodzącego materiału.
5. Sprawdź w instrukcji, czy obwody do pomiaru rezystancji, ciągłości oraz pojemności mają ochronę na takim samym poziomie jak obwody do pomiaru napięcia, by zmniejszyć ryzyko w przypadku niewłaściwego zastosowania urządzenia podczas pomiaru rezystancji, ciągłości lub pojemności (jeśli funkcje te są dostępne).
6. Sprawdź, czy urządzenie ma wewnętrzne zabezpieczenia, chroniące jego obwody przed uszkodzeniem, kiedy omyłkowo zostanie podane napięcie, gdy miernik znajduje się w trybie pomiaru prądu (jeśli funkcja ta jest dostępna).
7. Upewnij się, że parametry napięciowe i prądowe bezpieczników znajdujących się w przyrządzie są zgodne ze specyfikacją. Napięcie bezpiecznika musi być równe lub wyższe niż napięcie znamionowe miernika.
8. Upewnij się, że używasz przewodów pomiarowych, które mają:
-> osłonięte przyłącza,
-> osłony palców oraz powierzchnię umożliwiającą pewny chwyt,
-> podwójną izolację,
-> minimalną ilość odkrytego metalu na końcówkach sond pomiarowych.
9. Sprawdź, czy obudowa przyrządu nie ma pęknięć, przewody pomiarowe nie są zużyte oraz czy wyświetlacz nie jest nieczytelny.
10. Upewnij się, że baterie są sprawne i zapewniają dostateczne zasilanie, by uzyskać poprawne wyniki pomiarów. Wiele przyrządów pomiarowych ma na wyświetlaczu wskaźnik rozładowania baterii.
11. Sprawdź rezystancję przewodów pomiarowych (czy nie mają wewnętrznych uszkodzeń) podczas poruszania przewodami. Sprawne i bezpieczne przewody pomiarowe będą miały rezystancję 0,10,3 Ω.
12. Użyj funkcji autotestu miernika, by upewnić się, że bezpieczniki są zamontowane i pracują właściwie (szczegółowych informacji szukaj w instrukcji).
Autor: Karol Bielecki pełni funkcję Technical Sales Managera CEE w firmie FLUKE.
Tekst pochodzi ze specjalnego wydania “Bezpieczeństwo 2017“. Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.
