Guinguette Marais Poitevin

Masz zamiar sprawdzić brak napięcia i przeszedłeś przez proces lockout/tagout. Masz na sobie odpowiedni sprzęt ochrony osobistej. Masz odpowiedni tester napięcia i wiesz, jak go używać. Po przyłożeniu sond pomiarowych do obwodu pojawia się napięcie w miejscu, w którym nie powinno go być! Co się dzieje?

1. Być może masz do czynienia z niewłaściwym urządzeniem. Na pewno nie ty! Jest to na tyle poważny problem, że NFPA 70E w wydaniu z 2009 roku zamieściła nowy artykuł na ten temat w artykule 130.7(E), Techniki alarmowania. Brzmi on następująco: „(4) Look-Alike Equipment. Jeżeli praca wykonywana na sprzęcie, który jest odłączony od napięcia i umieszczony w stanie elektrycznie bezpiecznym, jest wykonywana w obszarze pracy z innym sprzętem pod napięciem, który jest podobny pod względem rozmiaru, kształtu i konstrukcji, należy zastosować jedną z metod zmiany w 130.7(E)(1), (2) lub (3), aby zapobiec wejściu pracownika do podobnego sprzętu.”

2. Czy naprawdę jest wyłączony? Jeśli wyłącznik lub bezpiecznik zasilający nasz obwód nie jest wyraźnie oznaczony, lub jeśli wyłącznik w obudowie formowanej zadziałał, dzieją się szokujące rzeczy! Niejednokrotnie zdarzyło mi się, że „zadziałał” wyłącznik instalacyjny tylko po to, by dowiedzieć się, że styki nie otworzyły się całkowicie. Nie przenosiły prądu, ale na pewno przenosiły napięcie! Zawsze ustawiaj wyłącznik w pozycji pełnego wyłączenia przed rozpoczęciem pracy.

3. Mogą występować napięcia indukowane lub „duchowe”. Wiele osób uważa, że napięcia indukowane występują tylko w zewnętrznych podstacjach wysokiego napięcia. Chociaż jest to największe zagrożenie związane z napięciami indukowanymi, obwody niskiego napięcia prowadzone w korytkach kablowych mogą również indukować napięcie w kablach pozbawionych napięcia, które znajdują się w tym samym korytku (patrz Rysunek 1). Przyłożenie statycznego uziemienia do tego obwodu bez problemu odprowadzi napięcie, ponieważ napięcie indukowane nie ma zdolności do wytwarzania prądu zwarciowego.

Rysunek 1. Scenariusz powstawania niskiego napięcia indukowanego

4. Może to być zasilanie zwrotne. Transformatory mocy sterowania (CPT), lampki sygnalizacyjne i „obce” obwody (pochodzące z innego panelu lub obszaru) mogą być winowajcą. Przyłożenie statycznego uziemienia do obwodu zasypanego może spowodować powstanie łuku elektrycznego, co jest niebezpieczne.

Napięcia zasypane

Często napięcia zasypane i indukowane mogą być bardzo podobne. Napięcia indukowane są zazwyczaj znacznie niższe niż napięcie znamionowe obwodu, ale napięcia wsteczne mogą być w tym samym zakresie napięć co napięcia indukowane. Skoro uziemienie napięcia wstecznego nie jest bezpieczne, co możemy zrobić?

Napięcia wsteczne to napięcia, które często pochodzą z innego obwodu lub części sprzętu, ale „wracają” przez lampki sygnalizacyjne, transformatory mocy sterowania lub nawet rezystory w sprzęcie. Napięcia te są zwykle mniejsze niż napięcie znamionowe obwodu i mogą mieć w przybliżeniu taką samą wartość jak napięcia indukowane.

Może być trudno odróżnić napięcie wsteczne od indukowanego. Jeśli napięcie indukowane jest podłączone do masy, nie ma źródła generacji (prądu) i napięcie będzie się rozpraszać. Napięcie wsteczne, nawet jeśli jest niższe niż nominalne, ma źródło generujące prąd i będzie się wyładowywać łukowo po podłączeniu do masy.

Niskoimpedancyjne vs. wysokoimpedancyjne narzędzia testujące

Rozwiązaniem jest użycie kombinacji narzędzi testujących w celu określenia, czy jest to napięcie wsteczne czy indukowane, a następnie zweryfikowanie wstępnych wyników.

Dobrej jakości testery napięcia zazwyczaj mają wysoką impedancję wejściową. Przekonałem się o tym, gdy testowałem chłodziarkę o mocy 9000 ton, w której wystąpił problem z przerwami. Podłączyłem sondę testową do jednej strony cewki, a kiedy dotknąłem drugą sondę do masy, cewka zamknęła się, powodując wyłączenie agregatu chłodniczego. Nie był to moment zwiększający karierę zawodową.

Miernik, którego używałem, miał impedancję wejściową wynoszącą zaledwie kilka tysięcy omów. Kiedy wykonałem połączenie pomiędzy cewką będącą pod napięciem a masą, przez miernik przepłynął prąd wystarczający do zadziałania cewki. Miernik o wysokiej impedancji wejściowej nie przepuściłby wystarczającej ilości prądu, aby spowodować zadziałanie cewki. Zabrałem mój niedrogi multimetr o niskiej impedancji wejściowej do domu i kupiłem dobrej jakości urządzenie, takie, które miało wysoką impedancję wejściową.

Więc, po pierwszym pomiarze napięcia za pomocą standardowego woltomierza o wysokiej impedancji wejściowej, użyj miernika z opcją niskiej impedancji, takiego jak Fluke 117 lub 289. Mierniki te oferują zarówno funkcję wysokiej impedancji wejściowej, jak i niskiej impedancji wejściowej. Jeżeli napięcie jest indukowane, wejście niskoimpedancyjne powinno rozproszyć napięcie po podłączeniu go do masy.

Przy użyciu niskonapięciowego testera zbliżeniowego dokonaj pomiaru wzdłuż testowanego obwodu, gdy tester napięcia niskoimpedancyjnego jest nadal podłączony. Rysunek 2 ilustruje odczyty końcowe; brak napięcia wskazywanego przez tester zbliżeniowy i brak napięcia wyświetlanego na testerze impedancji niskiego wejścia.

Rysunek 2. Wskazanie napięcia indukowanego

Rysunek 3. Wskazanie napięcia wstecznego

Jeśli tester napięcia o niskiej impedancji wejściowej mierzy napięcie, jak na rysunku 3, nawet jeśli może to być tylko kilka woltów, a tester zbliżeniowy wskazuje obecność napięcia, napięcie w obwodzie jest prawdopodobnie napięciem wstecznym i należy je znaleźć przed przystąpieniem do dalszych czynności. Przyłożenie uziemienia do tego obwodu spowodowałoby spawanie łukowe!

Miernik o podwójnej impedancji jest idealny do tego testu – lepsze to niż noszenie dwóch oddzielnych mierników lub wykonywanie niebezpiecznych pomiarów.

Podsumowanie

Jeśli znajdziesz obwód, który pokazuje napięcie, gdy nie powinno go być, uważaj co robisz dalej. Tworzenie łuku elektrycznego jest niebezpieczne i może doprowadzić do zwolnienia lub czegoś gorszego. Bądź bezpieczny. Ustal, czy napięcie jest indukowane przez pobliskie przewody pod napięciem, czy też pochodzi z nieznanego źródła.

O autorze:
Jim White jest dyrektorem ds. szkoleń w Shermco Industries w Irving w Teksasie i technikiem NETA poziomu IV. Jim reprezentuje NETA w komitetach NFPA 70E i B, jak również w Arc Flash Hazard Work Group, i jest przewodniczącym 2008 IEEE Electrical Safety Workshop.