Elektrische testveiligheid:is het een teruggevoerde of geïnduceerde spanning?

U staat op het punt te testen op de afwezigheid van spanning en heeft het lockout/tagout-proces doorlopen. Je draagt ​​de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen. Je hebt de juiste spanningstester en weet hoe je die moet gebruiken. Als u de testsondes op het circuit aanraakt, krijgt u een spanning waar er geen zou moeten zijn! Wat is er aan de hand?

1. Misschien gebruik je het verkeerde apparaat. Jij zeker niet! Dit probleem is zo groot dat de NFPA 70E er een nieuw artikel over heeft opgenomen in de editie van 2009 in artikel 130.7(E), Alarmeringstechnieken. Er staat:“(4) Look-Alike Apparatuur. Als er werkzaamheden worden uitgevoerd aan apparatuur die spanningsloos is en in een elektrisch veilige toestand is geplaatst in een werkgebied met andere onder spanning staande apparatuur die vergelijkbaar is in grootte, vorm en constructie, is een van de wijzigingsmethoden in 130.7(E)(1), (2) of (3) worden gebruikt om te voorkomen dat de werknemer soortgelijke apparatuur betreedt.”

2. Is het echt uit? Als de stroomonderbreker of zekering die ons circuit voedt niet duidelijk is gemarkeerd, of als een stroomonderbreker in een gegoten behuizing is geactiveerd, gebeuren er schokkende dingen! Ik ben iets meer dan eens geweest van een "uitgeschakelde" stroomonderbreker met gegoten behuizing om erachter te komen dat de contacten niet volledig opengingen. Ze zouden geen stroom voeren, maar ze droegen zeker spanning! Zet een uitgeschakelde stroomonderbreker altijd volledig UIT voordat u eraan gaat werken.

3. Er kunnen geïnduceerde of "spookspanningen" aanwezig zijn. Veel mensen denken dat geïnduceerde spanningen alleen voorkomen in hoogspanningsstations buitenshuis. Hoewel dat het grootste gevaar is van geïnduceerde spanningen, kunnen laagspanningscircuits die in kabelgoten lopen ook een spanning induceren in spanningsloze kabels die zich in dezelfde kabelgoot bevinden (zie afbeelding 1). Het toepassen van een statische aarde op dit circuit zou de spanning zonder problemen dissiperen, aangezien een geïnduceerde spanning geen kortsluitstroom kan hebben.

Figuur 1. Scenario voor geïnduceerde laagspanning

4. Het kan worden teruggekoppeld. Besturingstransformatoren (CPT), die lichten en "vreemde" circuits (die afkomstig zijn van een ander paneel of gebied) aangeven, kunnen de boosdoener zijn. Het toepassen van een statische aarding op een teruggekoppeld circuit kan vonken veroorzaken, wat onveilig is.

Teruggekoppelde spanningen

Vaak kunnen teruggekoppelde spanningen en geïnduceerde spanningen erg op elkaar lijken. Geïnduceerde spanningen zijn doorgaans veel lager dan de nominale spanning van het circuit, maar backfeeds kunnen in hetzelfde spanningsbereik liggen als geïnduceerde spanningen. Wat kunnen we doen, aangezien het niet veilig is om een ​​backfeed te aarden?

Backfed-spanningen zijn spanningen die vaak afkomstig zijn van een ander circuit of onderdeel van de apparatuur, maar worden 'teruggekoppeld' via indicatielampjes, stuurstroomtransformatoren of zelfs weerstanden in apparatuur. Deze spanningen zijn meestal lager dan de nominale spanning van het circuit en kunnen ongeveer dezelfde waarde hebben als geïnduceerde spanningen.

Het kan moeilijk zijn om het verschil te zien tussen een backfeed of geïnduceerde spanning. Als een geïnduceerde spanning is aangesloten op aarde, is er geen generatie (stroom) bron en zal de spanning dissiperen. Een teruggekoppelde spanning, ook al is deze lager dan nominaal, heeft wel een generatiebron die deze voedt en zal vonken wanneer deze op aarde wordt aangesloten.

Lage impedantie vs. hoge impedantie testinstrumenten

De oplossing is om een ​​combinatie van testtools te gebruiken om te bepalen of het wordt teruggekoppeld of geïnduceerd, en vervolgens de eerste resultaten te verifiëren.

Spanningstesters van goede kwaliteit hebben doorgaans een hoge ingangsimpedantie. Ik ontdekte de waarde hiervan toen ik een koelmachine van 9.000 ton aan het testen was die een intermitterend probleem had. Ik heb de testsonde aan één kant van de spoel aangesloten en toen ik de andere sonde tegen aarde aanraakte, sloot de spoel, waardoor de koelmachine off-line werd uitgeschakeld. Dit was geen carrièreverhogend moment.

De meter die ik gebruikte had een ingangsimpedantie van slechts een paar duizend ohm. Toen ik de verbinding maakte tussen de geactiveerde spoel en aarde, stroomde er voldoende stroom door de meter om de spoel te laten werken. Een meter met een hoge ingangsimpedantie zou niet genoeg stroom door de meter laten om de spoel te laten werken. Ik nam mijn goedkope multimeter met lage ingangsimpedantie mee naar huis en kocht een apparaat van goede kwaliteit, een met een hoge ingangsimpedantie.

Gebruik dus, na de eerste spanningsmeting met een standaard voltmeter met hoge ingangsimpedantie, een meter met een laagohmige optie, zoals de Fluke 117 of 289. Deze meters bieden zowel een hoge ingangs- als een lage ingangsimpedantiefunctie. Als de spanning wordt geïnduceerd, moet de ingang met lage impedantie de spanning dissiperen zodra deze is aangesloten op aarde.

Meet met behulp van een laagspannings-nabijheidstester langs het te testen circuit terwijl de laagohmige spanningstester nog is aangesloten. Figuur 2 illustreert de eindaflezingen; geen spanning aangegeven door de nabijheidstester en geen spanning weergegeven op de lage-ingangsimpedantietester.

Figuur 2. Indicatie van geïnduceerde spanning

Figuur 3. Indicatie backfed-spanning

Als de spanningstester met lage ingangsimpedantie inderdaad een spanning meet, zoals in figuur 3, ook al is het maar enkele volt en de nabijheidstester geeft de aanwezigheid van spanning aan, de spanning op het circuit is waarschijnlijk een backfeed en moet worden gevonden alvorens verder te gaan. Het aanbrengen van aarding op dit circuit zou leiden tot booglassen!

Een meter met dubbele impedantie is perfect voor deze test - beter dan twee afzonderlijke meters mee te nemen of een onveilige meting uit te voeren.

Samenvatting

Als u een circuit vindt dat spanning toont terwijl er geen zou moeten zijn, wees dan voorzichtig met wat u vervolgens doet. Het maken van een boog is onveilig en kan ertoe leiden dat u wordt ontslagen of nog veel erger. Wees veilig. Bepaal of de spanning wordt geïnduceerd door nabijgelegen, onder spanning staande kabels of dat deze wordt teruggekoppeld door een onbekende bron.

Over de auteur:
Jim White is de opleidingsdirecteur voor Shermco Industries in Irving, Texas, en een Level IV NETA-technicus. Jim vertegenwoordigt NETA in NFPA 70E- en B-commissies, evenals de Arc Flash Hazard Work Group, en is voorzitter van de IEEE Electrical Safety Workshop 2008.