Mittalaitteiden ja lisävarusteiden turvallisuus

Sähkönjakelujärjestelmien ja kuormien käydessä yhä monimutkaisemmiksi, jännitepiikkien mahdollisuus kasvaa. Moottoreiden, kondensaattoreiden ja taajuusmuuttajien kaltaiset tehonsäätölaitteet voivat olla piikkien alkulähteitä. Myös salamanisku sähköverkon avojohtoon voi aiheuttaa erittäin vaarallisia, suurienergisiä piikkejä.

Mitattaessa sähköjärjestelmiä, nämä piikit ovat “näkymättömiä” mutta lähes väistämättömiä uhkia. Niitä esiintyy säännöllisesti pienjännitejakeluverkon piireissä ja huippuarvot voivat olla jopa tuhansia voltteja. Mitä lähempänä sähkönsyöttöä mittaat, sitä korkeampi CAT-luokitus mittarilla ja sen lisävarusteilla on oltava (Kuva1).

 

Kuva 1: Turvallisuusluokituksen ymmärtäminen, sijainti.

Ylijänniteluokat

IEC61010-1 määrittelee ylijänniteluokat, jotka perustuvat laitteen etäisyyteen sähkötehon syötöstä/ lähteestä (Katso: Kuva 1 ja Taulukko 1) sekä transienttienergian luonnolliseen vaimentumiseen sähkönjakelujärjestelmässä. Suuremmat luokat ovat lähempänä tehonsyöttöä ja vaativat mittarilta enemmän suojausta. Jokaisessa asennusluokassa on myös jänniteluokituksia. Asennusluokan ja jänniteluokituksen yhdistelmä määrittää laitteen suurimman transienttikestoisuuden.

IEC 61010 -testauksessa huomioidaan kolme pääkriteeriä: stationäärisen tilan jännite, hetkellinen transienttiylijännite ja syöttöimpedanssi. Nämä kolme kriteeriä yhdessä kertovat yleismittarin todellisen jännitteenkestävyyden.

Luokan sisällä korkeampi “työskentelyjännite” ja suuremmat transientit liittyvät luonnollisestikin toisiinsa.

Turvaluokitus Lyhyesti  Esimerkit
CAT IV Kolmivaiheliitäntä sähkönjakeluverkkoon, kaikki ulkojohtimet. Mahdollinen oikosulkuvirta yli 50 kA.
  • Viittaa sähkön syöttötasoon eli paikkaan, jossa pienjännite yhdistetään syöttöjännitteeseen
  • Sähkömittarit, ensiöpiirin ylivirtasuojalaitteet
  • Ulkopuolinen jakokeskustaulu ja päätaulu, yhteys pylväästä rakennukseen, mittarin ja taulun yhteys
  • Ilmayhteys erillisrakennukseen, maanalainen yhteys kaivon pumppuun
CAT III Kolmivaihejakelu, mukaan lukien yksivaiheinen yleisvalaistus. Mahdollinen oikosulkuvirta yli 10 kA, jopa 50 kA.
  • Kiinteät asennukset, kuten kojeistot ja monivaihemoottorit
  • Teollisuuslaitosten kiskostot ja syöttöjohdot
  • Syöttöjohdot ja lyhyet haaroituspiirit, jakotaulun laitteet
  • Suurten rakennusten valaistusjärjestelmät
  • Laitteiden pistorasiat, lyhyt yhteys päätauluun
CAT II Yksivaiheiset ja kolmivaihe, pistotulppakytketyt kuormat. Mahdollinen oikosulkuvirta jopa 10 kA.
  • Kodinkoneet, kannettavat laitteet ja muut kotitalouden tai muun
  • vastaavan kuormat
  • Pistorasiat ja pitkät haaroituspiirit

Taulukko1: Mittausluokat. IEC/EN 61010 koskee pienjännitteen (<1 000 V) mittauslaitteita.

Esimerkki: CAT III 600 V -mittari testataan 6000 V:n transienteilla, kun taas CAT III 1000 V -mittari testataan 8000 V:n transienteilla. Ja hyvä niin. 6kV:n transiettikestoisuus CAT III 600 V -mittarin ja CAT II 1000 V -mittarin välillä ei kuitenkaan ole sama asia, vaan nyt astuu syöttöimpedanssi kuvaan. Ohmin lain (virta = jännite/vastus) mukaan CAT III:n 2 Ω:n testisyötössä on kuusinkertainen virta verrattuna CAT II:n 12 Ω:n testisyöttöön.

CAT III 600 V -mittarin transienttisuojaus on siis selvästi parempi verrattuna CAT II 1000 V - mittariin, vaikkakin sen jänniteluokitus on pienempi. Esimerkiksi Fluke 179 on kaksoisluokiteltu Cat III 1000V / Cat IV 600V. (Katso: Taulukko 2).

Turvaluokitus Työskentelyjännite (DC tai AC RMS maata vasten) Transienttipulssi (20 toistoa) Testisyöttö (Ω =V/A)
CAT II 300 V 2 500 V 12 ohmin syöttö
CAT II 600 V 4 000 V 12 ohmin syöttö
CAT II 1 000 V 6 000 V 12 ohmin syöttö
CAT III 300 V 4 000 V 2 ohmin syöttö
CAT III 600 V 6 000 V 2 ohmin syöttö
CAT III 1 000 V 8 000 V 2 ohmin syöttö
CAT IV 300 V 6 000 V 2 ohmin syöttö
CAT IV 600 V 8 000 V 2 ohmin syöttö
CAT IV 1 000 V 12 000 V 2 ohmin syöttö

Taulukko 2: Ylijänniteluokkien transienttien testiarvot (50 V-/150 V -arvot eivät mukana)

Riippumaton mittauslaitteen testaus on avain mittausturvallisuuteen

Mittaajan turvallisuuden kannalta on ensiarvoisen tärkeätä valita oikealla turvaluokituksella varustetut mittarit ja lisävarusteet.

CE -merkki yksistään ei ole tae tuotteen turvallisuudesta. Tukesin sivuilla kirjoitetaan CE-merkinnästä seuraavasti: "CE -merkinnällä tuotteen valmistaja tai valtuutettu edustaja vakuuttaa, että tuote täyttää tuotetta koskevien EU:n direktiivien ja asetusten olennaiset vaatimukset. CE-merkinnällä varustettu tuote saa liikkua vapaasti EU:n alueella."

Kuinka sitten voit olla varma, että mittarisi varmasti vastaa CAT IV, CAT III- tai CAT II -turvaluokituksia? Valitettavasti sitä ei aina ole helppo varmistaa. On mahdollista, että valmistaja sertifioi itse mittarinsa CAT II- tai CAT III -luokituksen mukaisiksi ilman puolueetonta tarkastusta.

Helpoin tapa varmistua mittalaitteen turvallisuudesta on etsiä mittarista puolueettomien testauslaboratorioiden tunnuksia ja luettelointinumeroita (esimerkiksi UL, CSA, VDE, TÜV tai joku muu tunnettu laboratorio). Näitä tunnuksia saa käyttää ainoastaan, mikäli tuote on läpäissyt kyseisen laboratorion testausstandardin, joka perustuu kansallisiin/kansainvälisiin standardeihin.

 

Kalibroitu mittauslaite on myös asiakkaan etu

Kalibroinnilla yritys voi vakuuttaa myös asiakkaansa. Yritykset saattavat läpikäydä auditointeja, joissa tarvitaan tarkkoja ja luotettavia mittaustuloksia. Kalibroimaton mittalaite voi antaa väärän tuloksen, jonka seurauksena toimiva prosessi säädetään väärin ja auditointi ei mene läpi. Voi myös olla, että ilman asianmukaisesti kalibroitua mittalaitetta et edes pääse kaikkiin teollisuuslaitoksiin tekemään työtä. Prosessiteollisuudessa pienetkin mittaheitot voivat synnyttää mittavia euromääräisiä menetyksiä, mikäli prosessi muutetaan vialliseksi.

Valitettavan usein unohtuu että ketju on juuri niin vahva kuin sen heikoin lenkki. Joten ei riitä että käytössä on oikein turvaluokiteltu mittari vaan myös käytettävien mittajohtojen ja -päiden on oltava riittävän hyvin turvaluokiteltuja jotta ne suojaavat käyttäjää. SLO:lta löytyy laaja valikoima mittapäitä ja -johtoja erilaisiin käyttötarpeisiin.

Hankkimalla tuotteet SLO:lta varmistat, että mittarit ovat turvallisia. Lisätietoja kattavasta mittalaitevalikoimasta saat omalta myyjältäsi.

Kalibrointi on muutakin kuin pakollinen paha

  • Kalibrointi on pienimuotoinen henkivakuutus
  • Kalibroinnin suorittaa riippumaton kolmas osapuoli
  • Käyttämällä turvallisia mittareita ja seuraamalla sähköturvallisuuslain säädöksiä varmistat onnistuneen asennuksen
  • Kalibrointitiheys on määritelty yritysten sisäisissä laatujärjestelmissä
  • Kalibroinnissa tarkistetaan mittalaitteen näyttämä arvo ja verrataan sitä tunnettuun arvoon
  • Laitevalmistajan suositus kalibrointiväliksi on yleensä 1-2 vuotta laitteesta riippuen

 

Teksti:
Teksti: Mika Hietanen / Fluke Finland Oy ja Mika Laukkanen / SLO Oy

Wiha speedE® – maailman ensimmäinen akkuavusteinen VDE-ruuvimeisseli

Wiha speedE® -ruuvimeisseli ruuvaa nopeasti, hyvällä vääntötuntumalla – 1, 2, 3, valmis!

Elobaun komponenttien varaosamyynti SLO:lla

SLO tekee yhteistyötä saksalaisen komponentti- ja sähkölaitevalmistajan Elobau GmbH:n kanssa