Het voorbereiden van veilige meetinstrumenten voor gebruik in de praktijk

Elektriciteit is extreem krachtig. Gevaarlijk als het niet wordt gerespecteerd. Dodelijk als het door onjuiste tools wordt ontketend.

Een goed gebouwde multimeter beschermt tegen elektrocutie en vlamboogexplosie. Goede meters hebben meetcategorie III en een certificering van derden die is uitgevoerd door een onafhankelijk testlaboratorium. Als de meter niet goed is geclassificeerd en gecertificeerd, is het onmogelijk om te bepalen of de meter de nodige bescherming biedt tegen elektrische transiënten die kunnen leiden tot isolatiedoorslag of een vlamboogexplosie.

Daarom neemt Fluke het testen van producten serieus. Het Product Compliance Laboratory van Fluke verlegt de grenzen van de test- en meetinstrumenten om niet alleen aan de vastgestelde veiligheidseisen te voldoen, maar om deze zelfs te overtreffen. "We hebben de instrumenten blootgesteld aan verschillende scenario's van beoogd gebruik en verkeerd gebruik, die de omstandigheden nabootsen die klanten in de praktijk tegenkomen", aldus Thomas Smith, Product Compliance Manager. "Zodra we weten dat de instrumenten voldoende veiligheidsmarge en robuustheid tonen, kunnen we erop vertrouwen dat ze een hoog beschermingsniveau in de praktijk bieden."

Voordat een product van Fluke door een derde wordt gecertificeerd, wordt dit eerst uitvoerig bij Fluke getest middels een serie prestatie- en veiligheidstests. Het product wordt gebakken en bevroren, ondergedompeld in water, verstikt door stofwolken, blootgesteld aan trillingen, tegen de vloer gesmeten en herhaaldelijk onder stroom gezet.

Product Compliance Laboratory Team met van links naar rechts, Becky Faulk, Michael Meisner, James Lenker, Thomas Smith, John Morton, Chris Setle, Gary Allen en Shahram Pourmogham.

Testen op veiligheid en betrouwbaarheid

Het Fluke Product Compliance-laboratorium staat vol met werkstations aan de muren tot in het midden van de grote, goed verlichte ruimte. Veiligheidstechnici, experts op het gebied van testprotocollen en diverse veiligheidsnormen, testen de tools en instrumenten van Fluke tot het breekpunt. "We testen ten minste één niveau verder dan de norm. Bovendien heeft ons werk in beoogd misbruik geleid tot de ontwikkeling van nieuwe standaardvereisten," aldus Smith.

Fluke maakt gebruik van een aantal tests om zwakke punten of fouten in het ontwerp te vinden die vervolgens in het uiteindelijke instrument kunnen worden verholpen, waardoor zo veel mogelijk bescherming wordt geboden tegen de gevaren die het werken met elektrische systemen met zich meebrengt.

Fluke werkt met alle belangrijke nationaal erkende testlaboratoria (NRTL's), waaronder: CSA (Canadian Standards Association), UL (Underwriters Laboratories), TÜV (Technischer Überwachungs-Verein) en ETL/Intertek. Het Fluke Product Compliance-laboratorium is door CSA geaccrediteerd om producten te testen en te certificeren voor hun certificatiemerk. De testprocedures worden gedetailleerd beschreven en strikt opgevolgd. Zodra een product de juiste tests heeft doorstaan, wordt de documentatie ter goedkeuring en registratie verzonden.

Het laboratorium van Fluke wordt regelmatig gecontroleerd om er zeker van te zijn dat de tests voldoen aan de vereisten van de nationale en internationale autoriteiten en normen. Elke test wordt nauwkeurig opgezet en gekalibreerd om te voldoen aan de vereisten van de betreffende norm.

Hieronder vindt u voorbeelden van de testmethoden van Fluke. Elk robuust en hoogwaardig meetinstrument moet op dezelfde manier worden getest.

Impulstest

De impulstest simuleert een transiënt op een elektrische installatie door blikseminslag in de buurt of een andere grote elektrische storing door schakelapparatuur. Een meter wordt in een kamer geplaatst en geïnjecteerd met een puls van duizenden volt elektriciteit, om te controleren of de meterbescherming scheurt, breekt of een vlamboog produceert. Er wordt een speciale testmachine gebruikt om hoogspanningspieken en foutstroom te genereren, zoals gedefinieerd door nationale en internationale normen.

Michael Meisner bereidt een Fluke-meter voor op de impulstest.

Multifunctionele overbelastingstest

Een meetinstrument moet ook bestand zijn tegen onopzettelijke overbelastingen die verband houden met de verschillende functies van de meter. Dit principe is zo belangrijk dat het is toegevoegd aan de huidige veiligheidsnormen. Fluke simuleert dit door gebruik te maken van de multifunctionele overbelastingstest. Deze test omvat het injecteren van zeer hoge-energiespanning in niet-spanningsmeetfuncties, waarbij wordt getest op een situatie waarin een operator per ongeluk spanning naar een niet-spanningsmeterfunctie stuurt. Dit kan gebeuren als de gebruiker de kabels in de ampère-ingangen laat zitten en vervolgens per ongeluk de draden aan een spanningsbron aansluit: ze hebben zojuist een kortsluiting door het meetinstrument veroorzaakt.

Zeer versnelde levensduurtest (HALT)

Om de lange levensduur van de instrumenten te garanderen, gebruikt Fluke HALT-tests (HALT staat voor highly accelerated lifetime testing). De test combineert hoogfrequente trillingen van 6 assen bij meer dan 150 GRMS (root-mean-square acceleratie) met extreem snelle temperatuurschommelingen om slijtage te simuleren. De temperatuur in de kamer kan binnen enkele minuten van -100 °C (-148 °F) tot 200 °C (392 °F) worden verhoogd, om het vermogen van het instrument te testen om verhoogde en gecombineerde spanningen te kunnen weerstaan.

Transport onder zware omstandigheden

Bij een andere test wordt het transport van meetinstrumenten onder zware omstandigheden, bijv. in militaire off-road-voertuigen, getest. Technici plaatsen de meter op een trillingstafel waarop de meter wel 30 minuten lang per as met 3 GRMS wordt geschud. Maar één keer is niet genoeg. Bij Fluke worden meters meerdere keren in verschillende standen getest, om met alle denkbare omstandigheden rekening te houden.

Een meter wordt vastgezet voor de trillingstest.

Andere tests

• Elektrische statische ontlading (ESD) - bestand tegen statische elektriciteit
• Bescherming tegen binnendringen van stof en water (IP) - respectievelijk bestand tegen binnendringen van stof en water (druppelen, sproeien en onderdompeling afhankelijk van de classificatie)
• Valtest - bestand tegen de "oeps"-factor, zelfs bij de laagste temperatuurwaarde van het product
• Echovrije kamer lab test - bestand tegen uitgestraalde elektromagnetische interferentie zonder foutieve meetwaarden weer te geven en geen storende straling uit te stralen
• Temperatuur-/vochtigheids-/hoogtekamers - bestand tegen extreme atmosferische omstandigheden

Veiligheid naar huis brengen

Een industriële storing zou honderden werknemers, apparatuur die miljoenen waard is en de productie en omzet tot stilstand kunnen brengen. Het is van essentieel belang dat onderhoudsteams beschikken over instrumenten waarop ze kunnen vertrouwen - gereedschap dat sterk genoeg is om stof, water, vallen en schokken die vaak voorkomen in industriële omgevingen te overleven. Professionals eisen dezelfde mate van nauwkeurigheid, prestaties en betrouwbaarheid van hun instrumenten als ze van zichzelf verwachten. Dit is precies waar test- en meetinstrumenten van Fluke voor zijn ontworpen en gemaakt.

Veiligheidsnormen waaraan moet worden voldaan

De in Zwitserland gevestigde International Electrotechnical Commission (IEC) 61010 stelt categorie- en spanningsspecificaties (CAT) op voor elektrische omgevingen. Deze CAT-specificaties zijn gebaseerd op de manier waarop transiënten met hoge energie door de netwerkweerstand van de elektrische installatie gaan. De specificaties helpen te bepalen welke elektrische meetinstrumenten zijn ontworpen om spanningstransiënten te weerstaan voor het specifieke type taak.

• Cat II - Éénfasige, op een stopcontact aangesloten belastingen zoals apparaten en draagbare instrumenten
• Cat III - Driefasenverdeling inclusief éénfasige commerciële verlichting en apparatuur op vaste locaties zoals schakelapparatuur en polyfasenmotoren
• Cat IV - driefasig op de netwerkaansluiting, geleiders voor gebruik buitenshuis, elektriciteitsmeters en onderhoudsingangen

Een hogere CAT-waarde heeft bijvoorbeeld betrekking op een elektrische omgeving met hogere vermogens en transiënten met hogere stromen. Daarom is een multimeter die is ontworpen volgens een CAT III-norm bestand tegen transiënten met een hogere energie dan multimeters die zijn ontworpen volgens CAT II-normen.

Uit forensisch onderzoek is gebleken dat inferieure testapparatuur - zonder een meetcategorie of met een waarde die niet overeenkomt met de taak - soms explodeert bij onjuist gebruik. Daarom is het van essentieel belang dat uw elektrische meetinstrumenten onafhankelijk zijn geëvalueerd om spanningstransiënten te overleven en gecertificeerd zijn om te voldoen aan de veiligheidsnormen. Standaardisatie-instanties, zoals de IEC en NFPA, zijn niet verantwoordelijk voor de handhaving van de veiligheidsnormen voor meetinstrumenten. Elk meetinstrument dat u gebruikt, moet worden gelabeld om aan te geven dat het door ten minste één onafhankelijke testinstantie is gecertificeerd.

Zelfs de meest zorgvuldige persoon maakt wel eens een fout. Daarom moeten uw meetinstrumenten u behoeden met een veiligheidsmarge als er een ongeschikte spanning wordt toegepast. De werkomgeving is tegenwoordig veelal hoogtechnologisch ingericht met veel gevaarrisico's. Om te voldoen aan de eisen van deze werkomgeving blijven kwalitatief hoogwaardige fabrikanten zoals Fluke hun meetinstrumenten verder verbeteren om ze veiliger en betrouwbaarder te maken. Fluke gaat een stap verder in het ontwerpen en bouwen van onze meetinstrumenten voor uw veiligheid. Onze meetinstrumenten zijn gebouwd om te overleven met een stevige ingangsbeveiliging.