วิธีการใช้ที่ไม่มีเครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าในระหว่างการบำรุงรักษาเพื่อป้องกันผู้ปฏิบัติงานจากไฟฟ้าแรงสูง
Contributed By DigiKey's North American Editors
2021-07-15
เปลือกหุ้มไฟฟ้าที่พบได้ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถมีแรงดันไฟฟ้าสูงตั้งแต่ 110 หรือ 220 ไลน์จนถึงหลายร้อยโวลต์ กฎระเบียบที่ครอบคลุมสิ่งห่อหุ้มเหล่านี้ รวมถึง Underwriter's Laboratories (UL) และ National Fire Protection Association (NFPA) กำหนดให้ไฟฟ้าแรงสูงภายในกล่องหุ้มเหล่านี้ต้องได้รับการตรวจสอบก่อนไม่ให้มีการอัพเดต การซ่อมแซม หรือการบำรุงรักษาใด ๆ
สิ่งนี้ต้องการให้ผู้ปฏิบัติงานสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลขนาดใหญ่ก่อนที่จะปิดไฟที่ตัวเครื่องและเปิดประตู จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจะต้องผ่านกระบวนการทดสอบแรงดันไฟฟ้าภายในด้วยตนเอง อุปกรณ์ทดสอบต้องผ่านการทดสอบตัวเองก่อนและหลังการตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจึงจะสามารถเริ่มการบำรุงรักษาตัวเครื่องได้ นี่เป็นขั้นตอนที่ใช้เวลานานและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดได้ ซึ่งต้องทำซ้ำสำหรับแต่ละกล่องหุ้ม
บทความนี้จะแนะนำการไม่มีเครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้า (AVT) และอธิบายวิธีที่สามารถใช้เพื่อทำให้กระบวนการตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ภายในตัวเครื่องเป็นไปโดยอัตโนมัติ โดยจะตรวจสอบข้อดีของ AVT ที่มีกล่องหุ้มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมแรงสูง และแสดงวิธีที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปลอดภัยพร้อมทั้งประหยัดเวลาในการบำรุงรักษา จากนั้นจะดู AVT สามตัวจาก Panduit Corporation ที่ทำให้กระบวนการทดสอบเป็นไปโดยอัตโนมัติ
การปกป้องผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์จากอันตรายจากไฟฟ้า
สิ่งอำนวยความสะดวกระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมจะต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน NFPA ทั้งหมดที่บังคับใช้สำหรับสภาพแวดล้อมในที่ทำงาน โดยเฉพาะ NFPA-70E “มาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าในที่ทำงาน” บังคับใช้หลักปฏิบัติในการทำงานอย่างปลอดภัยเพื่อปกป้องผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์จากอันตรายทางไฟฟ้าที่สำคัญ ซึ่งรวมถึงขั้นตอนในสถานที่ทำงานเพื่อป้องกันการบาดเจ็บที่เกิดจากสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า รวมทั้งไฟฟ้าช็อต ไฟฟ้าช็อต อาร์คแฟลช และอาร์กระเบิด
เมื่อดำเนินการบำรุงรักษาเปลือกหุ้มด้วยไฟฟ้า ช่างเทคนิคต้องตรวจสอบอย่างปลอดภัยก่อนว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าภายในกล่องหุ้มตาม NFPA-70E โดยปกติ การทดสอบการขาดแรงดันไฟฟ้านี้เป็นขั้นตอนแบบแมนนวล (รูปที่ 1) ก่อนเปิดกล่องหุ้ม วิศวกรหรือช่างซ่อมบำรุงต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล รวมทั้งฉนวนทั้งตัวที่ปิดหน้า หมวกนิรภัย และถุงมือ
รูปที่ 1: ก่อนดำเนินการบำรุงรักษาภายในตู้ไฟฟ้า—แสดงไว้ที่นี่เมื่อเปิดประตู—อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต้องได้รับการทดสอบอย่างปลอดภัยเพื่อตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า (ที่มาของภาพ: Panduit Corporation)
เปลือกหุ้มบางชนิดอาจมีแรงดันไฟฟ้าหลายร้อยโวลต์ และช่างเทคนิคต้องได้รับการปกป้องอย่างเหมาะสมในกรณีที่แรงดันไฟฟ้ายังคงมีอยู่ ตัวอย่างเช่น สวิตช์เปิดปิดอาจทำงานผิดปกติและติดอยู่ที่ตำแหน่ง "เปิด" หรือการกำหนดค่าที่ไม่ถูกต้องได้นำพลังงานภายนอกเข้ามาซึ่งไม่ได้ปิดอย่างเหมาะสม
ถัดไป วิศวกรหรือช่างเทคนิคต้องปิดเครื่องทั้งหมดไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของตู้โดยใช้สวิตช์ภายนอกอย่างน้อยหนึ่งตัว ในการทดสอบแรงดันไฟฟ้าภายใน จะใช้เครื่องมือวัดแรงดันไฟฟ้าแบบมือถือ เช่น โพรบหรือโวลต์มิเตอร์ ซึ่งต้องผ่านการทดสอบก่อนใช้งานเพื่อยืนยันการทำงานที่ถูกต้อง ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบว่าจอแสดงผลของอุปกรณ์เปิดอยู่และตรวจสอบว่าไม่มีไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่เหลือน้อย
ด้วยการป้องกันอย่างเหมาะสมโดยช่างเทคนิคและหัววัดแรงดันไฟที่พร้อมใช้งาน จึงปลอดภัยสำหรับช่างเทคนิคในการเปิดกล่องหุ้ม ดังแสดงในรูปที่ 1 วิศวกรหรือช่างเทคนิคตรวจสอบ—โดยใช้เครื่องมือวัดแรงดัน—ว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่จุดทดสอบกำลังไฟฟ้าและขั้วต่อภายในตัวเครื่อง และตัวเก็บประจุใดๆ ถูกคายประจุอย่างปลอดภัย สิ่งนี้ต้องการให้พวกเขาวางโพรบแรงดันไฟสองตัวอย่างระมัดระวัง ตัวหนึ่งอยู่ที่ตำแหน่งแรงดันไฟที่จะทำการทดสอบ และอีกตัวหนึ่งอยู่ที่ขั้วกราวด์ที่เกี่ยวข้อง ต้องทำโดยไม่รบกวนอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในตัวเครื่องหรือทำให้สายไฟหลุด การวางโพรบไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้ไม่มีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าที่ผิดพลาด หรือในบางกรณีอาจทำให้ส่วนประกอบภายในเสียหาย พัดลมไฟฟ้าภายในตัวเครื่องได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาว่าจะหยุดทำงาน แสดงว่าไม่มีประจุเหลืออยู่
สุดท้ายนี้ พวกเขาต้องทดสอบอีกครั้งว่าเครื่องมือวัดแรงดันไฟฟ้าทำงานอย่างถูกต้องเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องและไม่ใช่อุปกรณ์ทำงานผิดปกติ จากนั้นจึงจะสามารถดำเนินการบำรุงรักษาที่จำเป็นภายในตัวเครื่องได้
นี่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน ซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานเนื่องจากปัจจัยหลายประการ รวมถึงการเสียสมาธิ ความเหนื่อยล้า หรือการรบกวนจากภายนอก อาจทำให้การบำรุงรักษาล่าช้า และในกรณีของการทำงานผิดพลาด อาจทำให้ช่างเทคนิคได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตราย หรือแม้กระทั่งให้ช่างเทคนิคที่ไม่มีการป้องกันที่เดินผ่านตู้ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตราย
ไม่มีเครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ
วิธีแก้ปัญหาสำหรับกระบวนการแบบแมนนวลนี้คือระบบอัตโนมัติที่สามารถทดสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าภายในกล่องหุ้มก่อนเปิดประตู Panduit Corporation มีวิธีแก้ปัญหาด้วย VeriSafe AVT Panduit AVT ทำให้กระบวนการทดสอบทั้งหมดเป็นไปโดยอัตโนมัติในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ภายในตัวเครื่อง รวมถึงการทดสอบตัวเองของ AVT ก่อนและหลังการทดสอบแรงดันไฟฟ้า
AVT ใช้โมดูลแยกที่ติดตั้งอยู่ภายในตัวเครื่อง ซึ่งเชื่อมต่อเซ็นเซอร์สำรองที่นำไปสู่พื้นที่ไฟฟ้าแรงสูง เช่นเดียวกับสายกลางและสายกราวด์ โมดูลแยกเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับโมดูลตัวบ่งชี้ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ซึ่งติดตั้งอยู่ในแผงควบคุมที่ประตูตู้ เมื่อกดปุ่มทดสอบ AVT จะทำการทดสอบตัวเองของระบบก่อน หากการทดสอบตัวเอง AVT ล้มเหลว ความล้มเหลวจะแสดงด้วยไฟ LED สีแดงบนปุ่มและการทดสอบจะหยุดลง หากการทดสอบตัวเองผ่าน โมดูลการแยกจะทำการทดสอบแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ รวมทั้งความผิดพลาดของกราวด์
หลังจากนั้น AVT จะทำการทดสอบตัวเองครั้งสุดท้าย ความสำเร็จหรือข้อผิดพลาดจะแสดงด้วยไฟ LED บนปุ่มทดสอบ หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบที่ประสบความสำเร็จและไม่มีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าแล้ว ช่างเทคนิคจะเปิดประตูตู้ได้อย่างปลอดภัยหรือไม่ ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและช่วยให้วิศวกร ช่างเทคนิค และผู้ปฏิบัติงานปลอดภัย ในขณะที่เพิ่มเวลาทำงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
AVT ที่ออกแบบมาสำหรับเปลือกอุตสาหกรรมคือ Panduit VS-AVT-C08-L10 VeriSafe AVT (รูปที่ 2) โมดูลแยกสามารถติดตั้งบนราง DIN หรือเข้ากับตัวเครื่องได้โดยตรงโดยใช้สกรู ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้งในระบบที่มีอยู่ได้อย่างยืดหยุ่น มีสายเซ็นเซอร์ 10 ฟุต (ฟุต) สามคู่สำหรับเชื่อมต่อกับขั้วแรงดันไฟฟ้า และปลอดภัยสำหรับระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 600 โวลต์, AC หรือ DC
รูปที่ 2: Panduit VS-AVT-C08-L10 เป็น AVT อัตโนมัติพร้อมสายเซ็นเซอร์ 10 ฟุตและสายเคเบิลระบบ 8 ฟุต สามารถใช้กับระบบแรงดันไฟฟ้า AC หรือ DC (ที่มาของภาพ: Panduit Corporation)
มีสายเคเบิลระบบ 8 ฟุตที่เชื่อมต่อกล่องแยกกับโมดูลตัวบ่งชี้อย่างแน่นหนา โมดูลตัวบ่งชี้สีเหลืองสดใส (เน้นในรูปที่ 3) มีปุ่มกดชั่วขณะเล็ก ๆ เหนือโลโก้ Panduit นี้ถูกกดเพื่อเริ่มการทดสอบ หากทั้งการทดสอบตัวเองและการทดสอบแรงดันไฟฟ้าเสร็จสมบูรณ์ โมดูลตัวบ่งชี้จะแสดงสีเขียวทั้งหมดสำหรับไฟ LED แสดงสถานะแรงดันไฟฟ้า L1, L2 และ L3 หากตรวจพบแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตราย เครื่องตรวจจับแรงดันไฟอย่างน้อยหนึ่งเครื่องจะติดสว่างเป็นสีแดง นี่เป็นวิธีการทดสอบที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ซึ่งทำให้แน่ใจว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายภายในตู้ก่อนที่จะเปิดประตูตู้
รูปที่ 3: โมดูลตัวบ่งชี้สำหรับระบบ Panduit AVT มีปุ่มกดชั่วขณะซึ่งเริ่มการทดสอบ ผลการทดสอบตัวเองและการทดสอบแรงดันไฟจะแสดงด้วยไฟ LED สีเขียว สีเหลือง และสีแดงในโมดูลไฟแสดงสถานะ (ที่มาของภาพ: Panduit Corporation)
โมดูลตัวบ่งชี้ภายนอกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 48.6 มม. (มม.) และสีเหลืองสดใสโดดเด่นอย่างชัดเจนบนประตูตู้ เส้นผ่านศูนย์กลางในการติดตั้งคือ 30 มม. ที่มีรอยบากบน ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งได้ง่ายในแผงรอยบากขนาดมาตรฐาน 30 มม. ที่พบในประตูตู้อุตสาหกรรม
AVT ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมอุตสาหกรรมขนาด 3.6 โวลต์ที่ติดตั้งอยู่ในโมดูลไฟแสดงสถานะ สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้โดยการคลายเกลียวโมดูลตัวแสดง สิ่งนี้ให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมเนื่องจากประตูตู้ปิดได้อย่างปลอดภัยในขณะที่เปลี่ยนแบตเตอรี่
เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ มีสายวัดเซ็นเซอร์สองตัวสำหรับหน้าสัมผัสแรงดันไฟฟ้าแต่ละหน้าสัมผัสสามตัว ซึ่งจะช่วยสำรองเผื่อในกรณีที่สายหลุดโดยไม่ได้ตั้งใจ สายไฟเซ็นเซอร์ 10 ฟุตสามคู่ของ VS-AVT-C08-L10 ใช้สำหรับเชื่อมต่อกับสายไฟที่ร้อน เป็นกลาง และกราวด์ในระบบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ในระบบแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ลีดคู่เหล่านี้จะเชื่อมต่อกับแรงดันบวก แรงดันลบ และสายดิน นอกจากนี้ยังมีสายเซ็นเซอร์คู่ที่สี่สำหรับเชื่อมต่อกับกราวด์ทางกายภาพ เมื่อ AVT ไม่ทำงาน สายของเซ็นเซอร์แต่ละตัวจะเปิดในสถานะอิมพีแดนซ์สูง เพื่อไม่ให้รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของกล่องหุ้ม
สำหรับลีดซ้ำซ้อนแต่ละคู่ เป็นสิ่งสำคัญที่แต่ละคู่ต้องไม่เชื่อมต่อทางกลไกกับจุดสัมผัสเดียวกัน หรือความปลอดภัยและความซ้ำซ้อนของลีดคู่จะพ่ายแพ้ แต่ละคู่ของลีดต้องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลเดียวกันโดยเว้นระยะห่างจากกัน ทำให้เกิดความซ้ำซ้อนและป้องกันความล้มเหลวในการติดต่อจุดเดียว
AVT ของ Panduit เพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ปฏิบัติงาน และสามารถลดความจำเป็นที่ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลเมื่อเปิดกล่องหุ้ม อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือความจำเป็นที่จะต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันดังกล่าวอาจยังคงมีผลบังคับใช้ด้วยเหตุผลที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของความสามารถที่ระบุของ AVT และอาจรวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น อุปกรณ์ใกล้เคียง กิจกรรมอื่น ๆ ในพื้นที่ และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน ด้วยเหตุผลดังกล่าว จึงขึ้นอยู่กับผู้จัดการความปลอดภัยของโรงงานที่จะตัดสินใจว่าการใช้ AVT ของ Panduit ช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลระหว่างการบำรุงรักษาตัวเครื่องหรือไม่
บ่งชี้ว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าในที่ที่มีก๊าซไวไฟ
หากเปลือกหุ้มตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่อาจมีก๊าซไวไฟ Panduit ขอเสนอ VS-AVT2-C02L03 AVT สำหรับสถานที่อันตราย (รูปที่ 4) มีการทำงานและลักษณะเหมือนกับ VS-AVT-C08-L10 ยกเว้นว่าได้รับการกำหนดให้ใช้งานในสถานที่อันตรายของ OSHA Class I Division 2 ที่มีการใช้และบรรจุของเหลวที่ติดไฟได้ แต่อาจมีก๊าซไวไฟอยู่ในบรรยากาศ
รูปที่ 4: VS-AVT2-CO2L03 มีลักษณะทางสายตาและการทำงานคล้ายกับ VS-AVT-CO8-L10 แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในสถานที่อันตรายของ OSHA Class 1 Division 2 (ที่มาของภาพ: Panduit Corp.)
VS-AVT2-C02L03 มีสายวัดเซ็นเซอร์ยาว 3 ฟุตและสายเคเบิลระบบยาว 2 ฟุต และให้การบ่งชี้อย่างปลอดภัยว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าแรงสูงสัมผัสกับก๊าซไวไฟเมื่อเปิดประตูตู้
ปรับปรุงระบบเดิมที่มีอยู่
สำหรับเปลือกหุ้มไฟฟ้าที่มีอยู่ซึ่งไม่มีจุดเซ็นเซอร์ในตัว หรือสำหรับเปลือกที่ไม่สามารถนำออกจากสายการผลิตเป็นระยะเวลานานในการติดตั้งจุดสัมผัสเซ็นเซอร์ Panduit ขอเสนอ VS-AVT-RKP1 ชุดติดตั้งเพิ่มเติม AVT มีส่วนประกอบทั้งหมดเหมือนกับ Panduit VS-AVT-C08-L10 AVT รวมถึงสายเซ็นเซอร์ 10 ฟุตและสายเคเบิลระบบ 8 ฟุต แต่ยังรวมถึงชุดขั้วต่อแบบเจาะ VeriSafe (รูปที่ 5)
รูปที่ 5: ชุดติดตั้งเพิ่มเติม VS-AVT-RKP1 AVT มาพร้อมกับชุดขั้วต่อแบบเจาะสำหรับเปลือกหุ้มที่ไม่สามารถถอดออกจากสายการผลิตได้สำหรับการติดตั้งหน้าสัมผัสเซ็นเซอร์ (ที่มาของภาพ: Panduit Corp.)
เป็นวิธีที่ประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งเพิ่มเติมสำหรับ AVT โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของตัวนำที่มีอยู่ เหมาะสำหรับการต๊าปตัวนำ 14 ถึง 6 เกจ (AWG) อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องตัดหรือปอก ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและช่วยให้ติดตั้ง Panduit AVT ได้รวดเร็วและปลอดภัยโดยไม่ต้องหยุดทำงานเป็นเวลานาน นอกจากนี้ยังมีสายรัดสิบสองเส้นและตัวยึดสายรัดหกตัวเพื่อให้เซ็นเซอร์นำออกจากทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ได้อย่างปลอดภัย
สรุป
การรักษาวิศวกร ช่างเทคนิค และผู้ปฏิบัติงานให้ปลอดภัยจากแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในโรงงานอุตสาหกรรม เปลือกหุ้มไฟฟ้าสามารถบรรจุได้หลายร้อยโวลต์ ดังนั้นจึงต้องได้รับการตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ภายในก่อนที่จะเปิดกล่องหุ้มเพื่อการบำรุงรักษา AVT เป็นวิธีการที่ปลอดภัย ง่าย และมีประสิทธิภาพในการทดสอบอัตโนมัติในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าภายในตัวเครื่องก่อนเปิดประตู สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยพร้อมทั้งประหยัดเวลาและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.