Cum se utilizează testerele de absență a tensiunii în timpul întreținerii pentru a-i proteja pe operatori de tensiunile înalte

Carcasele electrice care se găsesc în mod obișnuit în instalațiile industriale pot conține tensiuni înalte, de la tensiune de linie de 110 sau 220 V până la multe sute de volți. Reglementările care acoperă aceste carcase, inclusiv Underwriter's Laboratories (UL) și National Fire Protection Association (NFPA), impun ca absența tensiunilor înalte în interiorul acestor carcase să fie verificată înainte de a începe orice lucrări de actualizare, reparație sau întreținere.

Acestea impun operatorilor să poarte echipament individual de protecție voluminos înainte de a opri alimentarea cu energie electrică a carcasei și de a deschide ușa. Apoi, operatorul trebuie să parcurgă un proces de testare manuală a tensiunilor interne. Echipamentul de testare trebuie să fie supus unei autotestări înainte și după verificarea absenței tensiunilor. Numai atunci operatorul poate începe întreținerea carcasei. Aceasta este o procedură predispusă la erori, care consumă mult timp și care trebuie repetată pentru fiecare carcasă.

Acest articol prezintă testerele de absență a tensiunii (AVT) și explică modul în care acestea pot fi utilizate pentru a automatiza procesul de asigurare a absenței tensiunii în interiorul carcasei. Articolul examinează avantajele AVT-urilor cu carcasele electronice industriale de înaltă tensiune și arată modul în care mențin operatorii în siguranță, economisind timp cu efectuarea lucrărilor de întreținere. Apoi, analizează trei AVT-uri de la Panduit Corporation care automatizează procesul de testare.

Protejarea operatorilor umani împotriva pericolelor electrice

Instalațiile de automatizare industrială trebuie să respecte toate standardele NFPA aplicabile pentru mediul de lucru. În special, „Standardul pentru siguranța electrică la locul de muncă” NFPA-70E impune practici de lucru sigure pentru a proteja operatorii umani de pericolele electrice majore. Acesta include proceduri la locul de muncă pentru protejarea împotriva leziunilor cauzate de liniile electrice sub tensiune, inclusiv șocuri electrice, electrocutare, descărcări electrice și explozii de arc electric.

Atunci când se efectuează lucrări de întreținere la carcasele electrice, un tehnician trebuie mai întâi să verifice, în condiții de siguranță, că nu există tensiune în interiorul carcasei, în conformitate cu NFPA-70E. În mod obișnuit, acest test pentru absența tensiunii este o procedură manuală (Figura 1). Înainte de a deschide carcasa, inginerul sau tehnicianul de întreținere trebuie să îmbrace echipamentul individual de protecție, inclusiv o izolație completă a corpului cu protecție pentru față, cască și mănuși.

Figura 1: înainte de a efectua lucrări de întreținere în interiorul unei carcase electrice – prezentată aici cu ușa deschisă – componentele electronice trebuie testate în siguranță pentru a verifica absența tensiunii. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Unele carcase pot conține sute de volți, iar tehnicianul trebuie să fie protejat în mod corespunzător în cazul în care tensiunile încă sunt prezente. De exemplu, este posibil ca un întrerupător de alimentare să se fi defectat și să fi rămas blocat în poziția „PORNIT” sau ca o configurație incorectă să fi introdus o sursă de alimentare externă care nu a fost oprită corect.

În continuare, inginerul sau tehnicianul trebuie să oprească toată alimentarea cu energie electrică a componentelor electronice ale carcasei folosind unul sau mai multe întrerupătoare externe. Pentru a testa tensiunile interne, se utilizează un instrument de tensiune portabil, cum ar fi o sondă sau un voltmetru, care trebuie testat înainte de utilizare pentru a verifica funcționarea corectă a acestuia. Acest lucru include verificarea aprinderii afișajului instrumentului și a faptului că nu există indicatori de baterie descărcată.

După ce tehnicianul este protejat corect și sonda de tensiune este gata de utilizare, acesta poate deschide în siguranță carcasa, după cum se arată în Figura 1. Cu instrumentul de tensiune, inginerii sau tehnicienii verifică dacă nu există tensiuni la punctele de testare a alimentării și la conectorii din interiorul carcasei, precum și dacă toate condensatoarele sunt descărcate în siguranță. Acest lucru necesită plasarea cu atenție a celor două sonde de tensiune, una la locul de tensiune care urmează să fie testat , iar cealaltă la borna de masă asociată. Acest lucru trebuie făcut fără a deranja componentele electrice existente în interiorul carcasei sau fără a disloca niciun fir. Amplasarea incorectă a sondelor poate duce la o citire falsă de absență a tensiunii sau, în unele cazuri, la deteriorarea componentelor interne. Se verifică vizual dacă toate ventilatoarele electrice din interiorul carcasei sunt oprite, ceea ce indică faptul că nu mai există sarcini reziduale.

În cele din urmă, aceștia trebuie să testeze din nou dacă instrumentul de tensiune funcționează corect, pentru a se asigura că citirile de absență a tensiunii au fost corecte și că nu există o defecțiune a echipamentului. Numai atunci pot efectua întreținerea necesară în interiorul carcasei.

Acesta este un proces complex și care durează timp, susceptibil la erorile operatorului cauzate de mai mulți factori, inclusiv distragerea atenției, oboseala sau interferențe externe. Procesul poate întârzia întreținerea și, în cazul unei defecțiuni, poate expune tehnicianul la tensiuni periculoase sau poate chiar expune la tensiuni periculoase un tehnician neprotejat care trece pe lângă carcasă.

Testere automatizate de absență a tensiunii

Soluția la acest proces manual este un sistem automatizat care poate testa absența tensiunii în interiorul carcasei înainte de deschiderea ușii. Panduit Corporation vine cu o soluție, sub forma AVT-urilor sale VeriSafe. AVT-urile Panduit automatizează întregul proces de testare a absenței tensiunii în interiorul unei carcase, inclusiv autotestarea AVT-ului înainte și după testarea tensiunii.

AVT-ul utilizează un modul de izolare montat în interiorul carcasei, care conectează conductorii redundanți ai senzorilor la zonele de înaltă tensiune, precum și liniile neutre și de masă. Modulul de izolare este conectat în siguranță la un modul indicator alimentat cu baterii, montat într-o deschidere a panoului din ușa carcasei. Atunci când butonul de testare este apăsat, AVT efectuează mai întâi o autotestare a propriului său sistem. În cazul în care autotestarea AVT eșuează, eșecul este indicat de ledurile roșii de pe buton, iar testarea se oprește. În cazul în care autotestarea este reușită, modulul de izolare efectuează apoi teste pentru orice tensiune prezentă, precum și pentru defecte de masă.

După aceea, AVT efectuează o ultimă autotestare. Succesul sau erorile sunt indicate de ledurile de pe butonul de testare. Numai după finalizarea cu succes a testului și după ce se verifică absența tensiunii, tehnicianul poate deschide ușa carcasei în condiții de siguranță. Acest lucru economisește timp și menține siguranția inginerilor, tehnicienilor și operatorilor, sporind timpul de funcționare și îmbunătățind productivitatea.

Un AVT conceput pentru carcasele industriale este AVT-ul Panduit VS-AVT-C08-L10 VeriSafe (Figura 2). Modulul de izolare poate fi montat pe o șină DIN sau direct pe carcasă cu ajutorul unor șuruburi. Acest lucru permite flexibilitate pentru instalarea în sistemele existente. Are trei perechi de conductori de senzor de 10 picioare pentru conectarea la bornele de tensiune și este sigur pentru sisteme de până la 600 de volți, c.a. sau c.c.

Figura 2: Panduit VS-AVT-C08-L10 este un AVT automatizat cu conductori de senzor de 10 picioare și un cablu de sistem de 8 picioare. Acesta poate fi utilizat pe sisteme de tensiune de c.a. sau c.c. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Acesta are un cablu de sistem de 8 picioare care conectează în siguranță cutia de izolare la modulul indicator. Modulul indicator galben deschis (evidențiat în Figura 3) are un mic buton de apăsare scurtă deasupra logoului Panduit. Acesta se apasă pentru a începe testul. Dacă atât autotestarea, cât și testele de tensiune se finalizează cu succes, toate ledurile de prezență a tensiunii L1, L2 și L3 de pe modulul indicator se vor aprinde în verde. Dacă sunt detectate tensiuni periculoase, unul sau mai multe dintre detectoarele de prezență a tensiunii se vor aprinde în roșu. Aceasta oferă o metodă sigură și fiabilă de testare care garantează că nu există tensiuni periculoase în interiorul dulapului înainte de deschiderea ușii dulapului.

Figura 3: modulul indicator pentru sistemele Panduit AVT are un buton de apăsare scurtă care începe testul. Rezultatele autotestării și ale testelor de tensiune sunt indicate de diferite leduri verzi, galbene și roșii din modulul indicator. (Sursa imaginii: Panduit Corporation)

Modulul indicator extern are un diametru de 48,6 milimetri (mm), iar culoarea sa galben deschis iese în mod clar în evidență pe ușa unei carcase. Diametrul de montare este de 30 mm cu crestătură în partea de sus, astfel încât se poate monta cu ușurință într-un panou standard de 30 mm cu crestătură, care se găsește pe ușile carcaselor industriale.

AVT-ul este alimentat de o baterie industrială cu litiu de 3,6 volți montată în modulul indicatorului. Bateria poate fi înlocuită prin deșurubarea modulului indicator. Acest lucru oferă siguranță suplimentară, deoarece ușa carcasei poate rămâne închisă în siguranță în timp ce bateria este înlocuită.

Pentru fiabilitate sporită, există doi conductori de senzor pentru fiecare dintre cele trei contacte de tensiune, asigurând redundanță în cazul în care un conductor este decuplat accidental. Cele trei perechi de conductori de senzor VS-AVT-C08-L10 de 10 picioare sunt destinate conectării la firele sub tensiune, neutre și de împământare dintr-un sistem de tensiune c.a. Într-un sistem de tensiune c.c., acești conductori dubli ar fi conectați la conductorii de tensiune pozitivi, negativi și de împământare. În plus, există o a patra pereche de conductori de senzor pentru conectarea la împământarea fizică. Atunci când AVT-ul nu este operațional, fiecare dintre conductorii senzorului este deschis într-o stare de impedanță ridicată, astfel încât să nu interfereze cu funcționarea componentelor electronice ale carcasei.

Pentru fiecare pereche de conductori redundanți, este important ca niciuna dintre perechi să nu fie conectată mecanic la același punct de contact, altfel siguranța și redundanța conductorilor dubli nu vor fi respectate. Fiecare pereche de conductori trebuie să fie conectată la același cablu, la o anumită distanță unul de celălalt, asigurând redundanță și prevenind defectarea unui singur punct de contact.

AVT-ul de la Panduit sporește siguranța operatorului și poate reduce necesitatea ca acesta să poarte echipament individual de protecție la deschiderea carcasei. Cu toate acestea, este important de reținut că necesitatea de a purta un astfel de echipament de protecție încă se poate aplica din motive care depășesc domeniul de aplicare al funcțiilor specificate ale AVT-ului și pot include factori precum echipamentele din apropiere, alte activități din zonă și instruirea operatorului. Din acest motiv, este la latitudinea managerilor de siguranță dintr-o instalație să decidă dacă utilizarea AVT-ului de la Panduit reduce nevoia de utilizare a echipamentului individual de protecție în timpul întreținerii carcasei.

Indicarea absenței tensiunii în prezența gazelor inflamabile

În cazul în care carcasa este amplasată într-un mediu industrial în care pot fi prezente gaze inflamabile, Panduit oferă AVT-ul VS-AVT2-C02L03 pentru locații periculoase (Figura 4). Acesta funcționează și arată la fel ca și VS-AVT-C08-L10, cu excepția faptului că este proiectat pentru funcționarea în locații periculoase conform OSHA Clasa I Divizia 2, unde se utilizează și se țin lichide inflamabile, dar în atmosferă încă pot exista gaze inflamabile.

Figura 4: VS-AVT2-CO2L03 este similar din punct de vedere vizual și operațional cu VS-AVT-CO8-L10, dar este proiectat pentru utilizarea în locații periculoase conform OSHA Clasa 1 Divizia 2. (Sursa imaginii: Panduit Corp.)

VS-AVT2-C02L03 are conductori de senzor de 3 picioare și un cablu de sistem de 2 picioare, și oferă o indicație sigură a absenței tensiunii, astfel ca tensiunile înalte să nu fie expuse la gaze inflamabile atunci când ușa carcasei este deschisă.

Modernizarea sistemelor existente

Pentru dulapurile electrice existente care nu au puncte de senzor încorporate sau pentru carcasele care nu pot fi scoase din funcțiune pentru o perioadă lungă de timp pentru instalarea punctelor de contact pentru senzori, Panduit oferă AVT-ul VS-AVT-RKP1 pentru modernizare. Acesta are aceleași componente ca și AVT Panduit VS-AVT-C08-L10, inclusiv conductori de senzor de 10 picioare și un cablu de sistem de 8 picioare, dar include și un kit de conectori de perforare VeriSafe (Figura 5).

Figura 5: AVT-ul VS-AVT-RKP1 pentru modernizare este prevăzut cu un kit de conectori de perforare pentru carcasele care nu pot fi scoase din funcțiune pentru instalarea contactelor senzorilor. (Sursa imaginii: Panduit Corp.)

Acesta oferă o modalitate eficientă din punctul de vedere al spațiului pentru modernizarea unei carcase pentru un AVT, fără a compromite integritatea conductorilor existenți. Este adecvat pentru filetarea rapidă a conductorilor de calibru 14-6 (AWG) fără tăiere sau dezizolare. Acest lucru economisește timp și permite instalarea rapidă și sigură a AVT-ului Panduit – fără timp de nefuncționare extins. De asemenea, include douăsprezece legături de cablu și șase suporturi pentru legături de cablu, pentru a menține conductorii senzorului în siguranță, departe de dispozitivele electronice existente.

Concluzie

Menținerea siguranței inginerilor, tehnicienilor și operatorilor față de tensiunile periculoase este o prioritate de top în instalațiile industriale. Carcasele electrice pot conține sute de volți și, prin urmare, trebuie să fie verificate, pentru a vedea dacă nu există tensiuni în interiorul lor înainte de deschiderea carcasei pentru întreținere. AVT-urile oferă un mijloc sigur, ușor și eficient de automatizare a testării absenței tensiunii în interiorul carcasei înainte de deschiderea ușii. Acest lucru garantează siguranța, economisind timp și îmbunătățind productivitatea.