Jak při údržbě používat zkoušečky přítomnosti napětí k ochraně obsluhy před vysokým napětím

Elektrické kryty běžně používané v průmyslových závodech mohou obsahovat vysoké napětí v rozmezí od 110 nebo 220 V síťového napětí do mnoha stovek voltů. Předpisy vztahující se na tyto kryty, včetně norem laboratoří Underwriter's Laboratories (UL) a organizace National Fire Protection Association (NFPA), vyžadují, aby se před zahájením jakýchkoli aktualizací, oprav nebo údržby ověřilo, že uvnitř těchto krytů není vysoké napětí.

Je k tomu nutné, aby obsluha před vypnutím napájení krytu a otevřením dveří nasadila objemné osobní ochranné prostředky. Obsluha poté musí provést manuální proces testování vnitřních napětí. Před ověřením přítomnosti napětí a po něm musí měřicí zařízení projít samotestem. Teprve potom může obsluha zahájit údržbu krytu. Jedná se o časově náročný a na chyby náchylný postup, který se musí opakovat u každého krytu.

V tomto článku představujeme zkoušečky přítomnosti napětí (AVT) a vysvětlíme, jak je lze použít k automatizaci procesu k zajištění, že uvnitř krytu není přítomno žádné napětí. Prozkoumáme výhody AVT s vysokonapěťovými kryty průmyslové elektroniky a ukážeme si, jak zkoušečky zajistí obsluze bezpečí a ušetří čas při provádění údržby. Poté se podíváme na tři AVT od společnosti Panduit Corporation, které automatizují proces zkoušení.

Ochrana lidské obsluhy před elektrickým nebezpečím

Zařízení průmyslové automatizace musí splňovat všechny normy NFPA platné pro pracovní prostředí. Bezpečné pracovní postupy k ochraně lidské obsluhy před velkými elektrickými nebezpečími jsou prosazovány zejména v normě NFPA-70E – standardu pro elektrickou bezpečnost na pracovišti. V normě jsou zahrnuty postupy pracoviště na ochranu před úrazy způsobenými elektrickými vedeními pod napětím, včetně úrazu elektrickým proudem, smrtelného úrazu elektrickým proudem, elektrického oblouku a výboje.

Při provádění údržby elektrických krytů musí technik nejprve v souladu s normou NFPA-70E bezpečně ověřit, že uvnitř krytu není žádné napětí. Obvykle se toto zkoušení přítomnosti napětí provádí ručně (obrázek 1). Před otevřením krytu musí konstruktér nebo technik údržby nasadit osobní ochranné prostředky, včetně celotělové izolace s obličejovým krytem, přilbou a rukavicemi.

Obrázek 1: Před prováděním údržby uvnitř elektrického krytu – zde zobrazeno s otevřenými dveřmi – musí být elektronika bezpečně otestována, aby se ověřila nepřítomnost napětí. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Některé kryty mohou obsahovat stovky voltů a technik musí být řádně chráněn pro případ, že by napětí stále přetrvávalo. Může například dojít k poruše síťového vypínače – zaseknutí v zapnuté poloze, nebo nesprávná konfigurace mohla způsobit externí napájení, které nebylo řádně vypnuto.

Dále musí konstruktér nebo technik vypnout veškeré napájení elektroniky krytu pomocí jednoho nebo více externích spínačů. Ke zkoušení vnitřního napětí se používá ruční napěťový přístroj, jako je sonda nebo voltmetr, který je nutné před použitím otestovat, aby se ověřila jeho správná funkce. Postup zahrnuje kontrolu, zda je displej přístroje zapnutý, a ověření, zda není indikována slabá baterie.

Pokud je technik řádně chráněn a napěťová sonda je připravena k použití, může technik kryt bezpečně otevřít, jak je vidět na obrázku 1. Konstruktéři nebo technici ověřují (pomocí napěťového přístroje), že v testovacích bodech napájení a konektorech uvnitř krytu není přítomno žádné napětí a že jsou kondenzátory bezpečně vybité. Vyžaduje to, aby opatrně umístili dvě napěťové sondy, jednu na testované místo napětí a druhou na příslušnou zemnicí svorku. To musí být provedeno, aniž by došlo k narušení stávajících elektrických součástí uvnitř krytu nebo k přemístění vodičů. Nesprávné umístění sond může mít za následek falešnou nepřítomnost napětí při odečtu nebo v některých případech poškození vnitřních součástí. U všech elektrických ventilátorů uvnitř krytu se provádí vizuální ověření zastavení, což znamená, že zde nezůstaly žádné zbytkové náboje.

Nakonec se musí znovu ověřit správná funkce měřiče napětí, aby se zajistilo, že absence napětí při odečtu údajů byla správná a že se nejednalo o poruchu zařízení. Teprve poté se může provést požadovaná údržba uvnitř krytu.

Jedná se o složitý a časově náročný proces, který je náchylný k chybě obsluhy v důsledku mnoha faktorů, včetně nesoustředění, únavy nebo rušení zvnějšku. Může to zpozdit údržbu a v případě poruchy vystavit technika nebezpečným napětím nebo dokonce vystavit nechráněného technika procházejícího kolem krytu nebezpečným napětím.

Automatizované zkoušečky přítomnosti napětí

Řešením tohoto manuálního procesu je automatizovaný systém, který dokáže otestovat přítomnost napětí uvnitř krytu ještě před otevřením dveří. Společnost Panduit Corporation nabízí řešení prostřednictvím své zkoušečky VeriSafe. Zkoušečka Panduit automatizuje celý proces testování přítomnosti napětí uvnitř krytu, včetně autotestu AVT před a po testování napětí.

AVT používá izolační modul namontovaný uvnitř krytu, který připojuje záložní senzory k vysokonapěťovým oblastem, nulovým a zemnicím vodičům. Izolační modul je bezpečně připojen k indikačnímu modulu napájenému z baterií namontovanému ve vyražení panelu na dveřích krytu. Po stisknutí testovacího tlačítka provede AVT nejprve autotest svého systému. Pokud selže autotest AVT, červené LED diody na tlačítku indikují poruchu a testování se zastaví. Pokud autotest proběhne úspěšně, izolační modul poté provede testování přítomnosti napětí i na zemním spojení.

Poté provede AVT poslední autotest. Úspěch nebo chyby jsou indikovány LED diodami na testovacím tlačítku. Až po úspěšném dokončení testu a ověření přítomnosti napětí je bezpečné, aby technik otevřel dveře krytu. Šetří se tak čas a zajišťuje bezpečí konstruktérů, techniků a obsluhy a zároveň se prodlužuje doba provozuschopnosti a zvyšuje produktivita.

AVT určenou pro průmyslové skříně je model řady VeriSafe VS-AVT-C08-L10 společnosti Panduit (obrázek 2). Izolační modul lze namontovat na lištu DIN nebo přímo na kryt pomocí šroubů. To umožňuje flexibilitu při instalaci do stávajících systémů. Zkoušečka má tři páry 3metrových (10stopových) vodičů senzorů pro připojení k napěťovým svorkám a je bezpečná pro systémy do 600 V AC nebo DC.

Obrázek 2: Zkoušečka VS-AVT-C08-L10 společnosti Panduit je automatická AVT s 3metrovými (10stopovými) vodiči senzoru a 2,4metrovým (8stopovým) systémovým kabelem. Může být použita v systémech střídavého i stejnosměrného napětí. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Má 2,4 metru (8 stop) dlouhý systémový kabel, který bezpečně spojuje izolační skříň s indikačním modulem. Zářivě žlutý indikační modul (zvýrazněný na obrázku 3) má nad logem Panduit malé krátkodobé tlačítko. Stisknutím tohoto tlačítka zahájíte zkoušení. Pokud úspěšně proběhnou jak autotesty, tak napěťové testy, indikační modul zobrazí zelenou u všech LED diod přítomnosti napětí L1, L2 a L3. Pokud jsou detekována nebezpečná napětí, jeden nebo více detektorů přítomnosti napětí se rozsvítí červeně. To poskytuje bezpečnou a spolehlivou metodu testování, která zajišťuje, že uvnitř skříně není před otevřením dveří krytu žádné nebezpečné napětí.

Obrázek 3: Indikační modul pro systémy Panduit AVT má krátkodobé tlačítko, které zahajuje test. Výsledky autotestu a testů napětí jsou indikovány různými zelenými, žlutými a červenými LED diodami v indikačním modulu. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Externí indikační modul má průměr 48,6 mm a jeho jasně žlutá barva zřetelně vyniká na dveřích krytu. Montážní průměr je 30 mm s horním výřezem, takže jej lze snadno namontovat do standardního 30mm vroubkovaného výřezu pro panel, který se nachází na dveřích průmyslového krytu.

AVT je napájena průmyslovou 3,6V lithiovou baterií namontovanou v indikačním modulu. Baterii lze vyměnit odšroubováním indikačního modulu. Zajišťuje se tím vyšší bezpečnost, protože dveře krytu mohou zůstat přu výměně baterie bezpečně zavřené.

Pro větší spolehlivost jsou pro každý ze tří napěťových kontaktů k dispozici dva vodiče senzoru, které poskytují zálohu v případě náhodného odpojení vodiče. Tři páry vodičů senzoru s délkou 3 m (10 stop) u modelu VS-AVT-C08-L10 slouží v systému střídavého napětí k připojení horkých, nulových a zemních vodičů. V systému stejnosměrného napětí by tyto duální vodiče byly připojeny ke kladnému pólu, zápornému pólu a k zemnicím přívodům. Kromě toho existuje čtvrtý pár vodičů senzoru pro připojení k fyzickému uzemnění. Pokud není AVT funkční, jsou všechny vodiče senzoru rozpojené ve stavu vysoké impedance, aby nenarušovaly činnost elektroniky krytu.

U každého páru záložních vodičů je důležité, aby nebyl žádný pár mechanicky spojen se stejným kontaktním bodem. V opačném případě by byla narušena bezpečnost a záloha duálních vodičů. Každý pár vodičů musí být připojen ke stejnému kabelu v určité vzdálenosti od sebe, aby byla zajištěna záloha a zabránilo se selhání jednoho bodu kontaktu.

AVT společnosti Panduit zvyšuje bezpečnost obsluhy a může snížit nutnost toho, aby obsluha při otevírání krytu používala osobní ochranné prostředky. Je však důležité si uvědomit, že nutnost nosit takové ochranné pomůcky může stále platit z důvodů přesahujících rámec specifikovaných funkcí AVT a může zahrnovat faktory, jako je blízké vybavení, další provoz v oblasti a školení obsluhy. Z tohoto důvodu je na bezpečnostních manažerech závodu, aby rozhodli, zda použití AVT od společnosti Panduit snižuje během údržby krytu potřebu nošení osobních ochranných prostředků.

Indikace přítomnosti napětí v přítomnosti hořlavých plynů

Pokud je kryt umístěn v průmyslovém prostředí, kde se mohou nacházet hořlavé plyny, nabízí společnost Panduit AVT VS-AVT2-C02L03 pro nebezpečná prostředí (obrázek 4). Má stejné funkce a vzhled jako model VS-AVT-C08-L10 s výjimkou toho, že je určena pro provoz v nebezpečných prostředích OSHA třídy I divize 2, kde se používají a nacházejí hořlavé kapaliny, ale v atmosféře se mohou stále vyskytovat hořlavé plyny.

Obrázek 4: Model VS-AVT2-CO2L03 je vizuálně a funkcemi podobný modelu VS-AVT-CO8-L10, ale je navržen pro použití v nebezpečných prostředích OSHA třídy 1 divize 2. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corp.)

Zkoušečka VS-AVT2-C02L03 má 0,9metrové (3stopové) vodiče senzoru a 0,6metrový (2stopový) systémový kabel a poskytuje bezpečnou indikaci přítomnosti napětí, aby při otevření dveří krytu nebylo vysoké napětí vystaveno hořlavým plynům.

Dodatečné vybavení stávajících systémů

Pro stávající elektrické kryty, které nemají vestavěné senzorové body, nebo pro kryty, které není možné kvůli montáži kontaktních bodů senzoru na delší dobu odpojit od sítě, nabízí společnost Panduit AVT na dovybavení, model VS-AVT-RKP1. Má všechny součásti stejné jako model Panduit AVT VS-AVT-C08-L10, včetně 3m (10stopových) kabelů senzoru a 2,4m (8stopového) systémového kabelu, ale obsahuje také sadu propichovacích konektorů VeriSafe (obrázek 5).

Obrázek 5: AVT na dovybavení, VS-AVT-RKP1, se dodává se sadou propichovacích konektorů pro kryty, které nelze pro připojení kontaktů senzoru odpojit offline. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corp.)

Poskytuje prostorově efektivní způsob dovybavení krytu o AVT bez narušení integrity stávajících vodičů. Je vhodná pro rychlé odbočení vodičů s velikostí 14 až 6 (AWG), aniž by bylo nutné je řezat nebo odizolovat. Toto řešení šetří čas a umožňuje rychlou a bezpečnou montáž AVT společnosti Panduit bez dlouhých prostojů. Výrobek zahrnuje také dvanáct kabelových stahovacích pásek a šest úchytů kabelových stahovacích pásků, které udržují vodiče senzoru bezpečně mimo stávající elektroniku.

Závěr

V průmyslových závodech je nejvyšší prioritou ochrana konstruktérů, techniků a obsluhy před nebezpečným napětím. Elektrické kryty mohou obsahovat stovky voltů, a proto je nutné před otevřením krytu kvůli údržbě ověřit, zda se uvnitř nenachází žádné napětí. Zkoušečky AVT poskytují bezpečný, snadný a účinný prostředek automatizace testování přítomnosti napětí uvnitř krytu ještě před otevřením dveří. Tento postup zajišťuje bezpečnost a zároveň šetří čas a zvyšuje produktivitu.