Подготовка приборов для испытаний на безопасность к применению в реальных условиях

Электричество — это страшная сила, которая несет опасность при несоблюдении правил техники безопасности. При использовании ненадлежащего измерительного прибора электричество может убить.

Правильно спроектированный мультиметр позволит обеспечить защиту от поражения электрическим током и взрыва в результате вспышки дуги. Он должен соответствовать категории электробезопасности III и иметь сертификат независимой испытательной лаборатории. Если измерительный прибор не одобрен для нужной категории или не имеет соответствующий сертификат, то определить, обеспечивает ли он необходимую защиту от выбросов напряжения, которые могут привести к пробою изоляции или взрыву в результате вспышки дуги, невозможно.

Именно поэтому компания Fluke серьезно относится к испытаниям продукции. Наша лаборатория, выполняющая проверки на соответствие продукции, стремится к тому, чтобы контрольно-измерительные приборы Fluke не только соответствовали установленным стандартам по безопасности, но и превосходили их требования. «Для проверки наших приборов мы воссоздаем условия предполагаемой эксплуатации и ненадлежащего использования, о которых сообщали наши клиенты, — рассказывает Томас Смит (Thomas Smith), менеджер по соответствию продукции. — Когда мы видим, что приборы демонстрируют достаточный запас безопасности и надежность в лаборатории, мы можем быть уверены в том, что и в реальных условиях они обеспечат высокий уровень защиты».

Перед сертификацией у сторонней организации продукция Fluke проходит серию внутренних эксплуатационных испытаний и испытаний на соответствие требованиям безопасности. Наши приборы многократно подвергаются воздействию крайне низких и высоких температур, погружаются в воду, обдуваются пылью, противостоят вибрации, падают на пол и получают электрические разряды.

Сотрудники лаборатории, выполняющей проверки на соответствие продукции, слева направо: Бекки Фолк, Майкл Майснер, Джеймс Ленкер, Томас Смит, Джон Мортон, Крис Сэттл, Гари Аллен и Шахрам Пурмогадам.

Проверка безопасности и надежности

Лаборатория Fluke, выполняющая проверки на соответствие продукции, оснащена рабочими станциями, которые выступают из стен и тянутся к центру хорошо освещенного помещения. Инженеры по технике безопасности — эксперты в области протоколов испытаний и различных стандартов безопасности — проверяют приборы и инструменты Fluke в самых тяжелых условиях. «Мы проводим испытания как минимум на один уровень выше требований стандарта. Наши проверки в условиях предполагаемого ненадлежащего использования позволили разработать новые стандартные требования», — говорит Томас Смит.

Компания Fluke проводит различные испытания для поиска недостатков или ошибок конструкции и исправляет их во время финальной работы над изделием. Благодаря такому подходу мы обеспечиваем максимально возможную защиту от опасностей, которые возникают при работе с электрическими установками.

Fluke сотрудничает со всеми главными национальными испытательными лабораториями (NRTL), к которым относятся CSA (Канадская ассоциация стандартов), UL (Underwriters Laboratories), TÜV (Technischer Überwachungs-Verein) и ETL/Intertek. Лаборатория Fluke, выполняющая проверки на соответствие продукции, аккредитована CSA и может выполнять испытания и сертификацию продукции для сертификационного знака этой компании. Процедуры испытаний подробно расписаны и строго соблюдаются. После того как продукция прошла соответствующие проверки, мы отправляем документацию на утверждение и регистрацию.

Лаборатория Fluke регулярно проходит аудит. Это позволяет подтвердить соответствие испытаний тем требованиям, которые установлены национальными и международными уполномоченными органами и стандартами. Для каждого испытания проводится точная наладка и поверка испытательного оборудования в соответствии с применимым стандартом.

Ниже представлены некоторые методы испытаний, которые реализует компания Fluke. Измерительный прибор может считаться надежным и высококачественным, если он пройдет аналогичное испытание.

Импульсное испытание

При испытании импульсным напряжением в электрической установке имитируется переходный процесс вследствие удара молнии или других мощных электрических помех от коммутационной аппаратуры. Измерительный прибор помещают в камеру и подают на него импульсное напряжение в несколько тысяч вольт, чтобы проверить, устойчива ли защита к пробою и дуговому разряду. Для генерации выброса высокого напряжения и тока короткого замыкания используется специальное испытательное оборудование в соответствии с национальными и международными стандартами.

Майкл Майснер (Michael Meisner) готовит прибор Fluke к испытанию импульсным напряжением.

Функциональные испытания на перегрузку

Измерительный прибор также должен выдерживать случайные перегрузки, которые происходят при эксплуатации прибора в различных режимах. Это положение настолько важно, что оно было прописано во множестве действующих стандартов безопасности. Компания Fluke имитирует соответствующий процесс посредством функциональных испытаний на перегрузку. Эти испытания подразумевают подачу очень высокого напряжения при использовании режимов, в которых не измеряется напряжение. Это помогает проверить, обеспечивает ли прибор защиту в случаях, когда оператор ошибочно подает напряжение при работе в режимах, которые не предназначены для этого. Например, пользователь оставил провода подключенными к токовым вводам, а затем случайно коснулся ими источника напряжения. Это приведет к короткому замыканию измерительного прибора.

Ускоренное испытание жизненного цикла (HALT)

Чтобы обеспечить длительный срок службы приборов, компания Fluke выполняет ускоренное испытание жизненного цикла (HALT). При испытании прибор проходит проверку высокочастотной вибрацией по 6 осям под нагрузкой более 150g (среднеквадратичная величина ускорения) и при чрезвычайно быстрых колебаниях температуры. Это позволяет имитировать износ, который происходит в течение всего срока службы. Испытательная камера может менять температуру от –100 °C (-148 °F) до 200 °C (392 °F) в течение нескольких минут, что позволяет проверить способность прибора выдерживать повышенные и сложные напряженные состояния.

Транспортировка в тяжелых условиях

Во время этого испытания имитируется транспортировка измерительного прибора в тяжелых условиях, например, во внедорожных транспортных средствах, которыми пользуются военные. Инженеры помещают измеритель на вибрационный стенд, на котором прибор раскачивается под нагрузкой более 3g (среднеквадратичная величина ускорения) в течение минимум 30 минут на каждую ось. Испытание проводится несколько раз. Специалисты компании Fluke многократно испытывают измерительные приборы в различных положениях, чтобы учесть все возможные обстоятельства.

Измерительный прибор зафиксирован для вибрационного испытания.

Другие испытания

• Электростатический разряд (ESD) — устойчивость к воздействию электростатического поля
• Испытания на защиту от проникновения пыли и воды (IP) — устойчивость к проникновению пыли и воды (при капании, распылении и погружении в воду, в зависимости от категории)
• Проверка на ударную нагрузку — проверка способности выдерживать случайные падения, в том числе и при минимальной температуре эксплуатации прибора
• Лабораторное испытание в безэховой камере — устойчивость к электромагнитным помехам без отображения ошибочных показаний и отсутствие искажающего излучения
• Испытания в атмосферных камерах (температура/влажность/высота) — устойчивость к атмосферным экстремальным условиям

Безопасность превыше всего

Аварийное отключение питания на промышленном объекте может привести к простою сотен сотрудников, простою оборудования, которое будет стоить миллионы долларов, и полному прекращению производства и отсутствию доходов. Крайне важно, чтобы у специалистов по техническому обслуживанию были приборы, на которые можно положиться. Они должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать воздействие пыли и воды, а также падения и удары, которые часто случаются на промышленных предприятиях. Профессионалам требуется высочайший уровень точности, производительности и надежности. В соответствии именно с этими требованиями компания Fluke разрабатывает и производит контрольно-измерительные приборы.

Главные стандарты безопасности

Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) 61010, штаб-квартира которой находится в Швейцарии, устанавливает класс электробезопасности измерений (CAT) и номинальные значения напряжения для электромагнитных сред. Эти номинальные значения CAT зависят от характера протекания высокоэнергетических переходных процессов по цепочке сопротивлений электрической установки. Эти номинальные значения помогают определить, какие приборы для электрических измерений обеспечивают защиту от выбросов напряжения при определенных видах работ.

• CAT II — нагрузки, подключаемые к однофазным электрическим розеткам, например электроприборы и портативные инструменты
• CAT III — трехфазное распределение, включая однофазное промышленное освещение и стационарное оборудование, например коммутационные устройства и многофазные электродвигатели
• CAT IV — точка подключения к трехфазной сети, наружные линии, электросчетчики и технологические входы

Например, более высокое число CAT обозначает электрическую среду с более высокими значениями мощности и более мощными выбросами. Таким образом, мультиметр класса CAT III устойчив к более мощным выбросам, чем прибор класса CAT II.

В ходе исследований было установлено, что несоответствующее испытательное оборудование — без классификации электробезопасности или с недостаточным классом для выполняемой задачи — может взорваться при неправильном использовании. Поэтому важно убедиться, что приборы для электрических измерений получили независимую оценку устойчивости к выбросам напряжения и были сертифицированы в соответствии со стандартами безопасности. Организации по стандартизации, такие как МЭК и NFPA, не несут ответственности за выполнение своих стандартов безопасности для измерительных приборов — любой измерительный прибор должен иметь маркировку о том, что он прошел сертификацию по крайней мере в одной независимой организации по испытаниям.

Даже самые аккуратные специалисты допускают ошибки. По этой причине измерительные приборы должны обеспечивать дополнительную защиту при подаче несоответствующего напряжения. Ориентированные на высокое качество производители, среди которых компания Fluke, продолжают совершенствовать измерительные приборы, чтобы сделать их более безопасными и надежными, ведь именно эти их качества востребованы на современных рабочих местах с наличием высоковольтного оборудования и множества других опасностей. Чтобы обеспечить вашу безопасность, компания Fluke всегда старается быть на шаг впереди в разработке и производстве измерительных приборов. Благодаря надежной защите входов наши измерительные приборы способны выдержать самые тяжелые условия эксплуатации.