Elektrische Prüfsicherheit:Handelt es sich um eine rückgespeiste oder induzierte Spannung?

Sie sind im Begriff, auf Spannungsfreiheit zu testen und haben den Sperr-/Tagout-Prozess durchlaufen. Sie tragen die richtige persönliche Schutzausrüstung. Sie haben den richtigen Spannungsprüfer und wissen, wie man ihn bedient. Wenn Sie mit den Prüfspitzen den Stromkreis berühren, erhalten Sie eine Spannung, wo keine sein sollte! Was ist los?

1. Möglicherweise verwenden Sie das falsche Gerät. Du bestimmt nicht! Dies ist ein Problem, das groß genug ist, dass die NFPA 70E einen neuen Artikel darüber in die Ausgabe 2009 in Artikel 130.7(E), Alerting Techniques, aufgenommen hat. Es lautet:„(4) Look-Alike-Ausrüstung. Bei Arbeiten an spannungslosen und in einen elektrisch sicheren Zustand versetzten Geräten in einem Arbeitsbereich mit anderen spannungsführenden Geräten ähnlicher Größe, Form und Konstruktion, eine der Änderungsmethoden in 130.7(E)(1), (2) oder (3) müssen eingesetzt werden, um zu verhindern, dass der Mitarbeiter eine ähnliche Ausrüstung betritt.“

2. Ist es wirklich falsch? Wenn der Schutzschalter oder die Sicherung, die unseren Stromkreis versorgt, nicht eindeutig gekennzeichnet ist oder wenn ein Kompaktleistungsschalter ausgelöst hat, passieren schockierende Dinge! Ich bin mehr als einmal von einem "ausgelösten" Kompaktleistungsschalter gemeldet worden, nur um festzustellen, dass die Kontakte nicht vollständig geöffnet sind. Sie würden keinen Strom führen, aber sie trugen sicher Spannung! Stellen Sie einen ausgelösten Schutzschalter immer auf die vollständige AUS-Position, bevor Sie daran arbeiten.

3. Es können induzierte oder „Geister“-Spannungen vorhanden sein. Viele Leute denken, dass induzierte Spannungen nur in Hochspannungs-Umspannwerken im Freien auftreten. Dies ist zwar die größte Gefahr durch induzierte Spannungen, aber in Kabelrinnen verlegte Niederspannungsstromkreise können auch in spannungslose Kabel, die sich in derselben Kabelrinnen befinden, eine Spannung induzieren (siehe Abbildung 1). Das Anlegen einer statischen Masse an diesen Stromkreis würde die Spannung problemlos ableiten, da eine induzierte Spannung keine Kurzschlussstromfähigkeit besitzt.

Abbildung 1. Szenario mit induzierter Niederspannung

4. Es könnte nachgefüttert werden. Steuertransformatoren (CPT), Anzeigeleuchten und „fremde“ Stromkreise (die von einem anderen Panel oder Bereich kommen) können die Schuldigen sein. Das Anlegen einer statischen Erdung an einen rückgespeisten Stromkreis kann zu Lichtbogenbildung führen, was unsicher ist.

Rückgespeiste Spannungen

Oft können rückgespeiste Spannungen und induzierte Spannungen sehr ähnlich sein. Induzierte Spannungen sind normalerweise viel niedriger als die Nennspannung der Schaltung, aber Rückspeisungen können im gleichen Spannungsbereich wie induzierte Spannungen liegen. Da es nicht sicher ist, eine Rückspeisung zu erden, was können wir tun?

Rückgespeiste Spannungen sind Spannungen, die oft von einem anderen Stromkreis oder einem Teil des Geräts stammen, aber durch Anzeigeleuchten, Steuertransformatoren oder sogar Widerstände in Geräten „rückgespeist“ werden. Diese Spannungen sind normalerweise niedriger als die Nennspannung der Schaltung und können ungefähr den gleichen Wert wie induzierte Spannungen haben.

Es kann schwierig sein, den Unterschied zwischen einer Rückspeisung oder einer induzierten Spannung zu erkennen. Wenn eine induzierte Spannung an Masse angeschlossen wird, gibt es keine Erzeugungs-(Strom-)Quelle und die Spannung wird dissipiert. Eine rückgespeiste Spannung, auch wenn sie niedriger als der Nennwert ist, wird von einer Erzeugungsquelle gespeist und wird bei Erdung einen Lichtbogen abgeben.

Niederohmige vs. hochohmige Testwerkzeuge

Die Lösung besteht darin, eine Kombination von Testwerkzeugen zu verwenden, um festzustellen, ob es sich um eine Nachspeisung oder eine Induktion handelt, und dann die ersten Ergebnisse zu überprüfen.

Spannungsprüfer guter Qualität haben typischerweise eine hohe Eingangsimpedanz. Ich fand den Wert heraus, als ich einen 9.000-Tonnen-Kühler testete, der ein zeitweiliges Problem hatte. Ich schloss die Prüfsonde an eine Seite der Spule an, und als ich die andere Sonde mit Masse berührte, schloss sich die Spule und löste den Kühler offline aus. Dies war kein karrierefördernder Moment.

Das von mir verwendete Messgerät hatte eine Eingangsimpedanz von nur wenigen Tausend Ohm. Als ich die Verbindung zwischen der erregten Spule und Masse herstellte, floss genug Strom durch das Messgerät, um die Spule zu betreiben. Ein Messgerät mit einer hohen Eingangsimpedanz würde nicht genug Strom durch das Messgerät zulassen, um die Spule zum Betrieb zu bringen. Ich nahm mein preiswertes Multimeter mit niedriger Eingangsimpedanz mit nach Hause und kaufte ein qualitativ hochwertiges Gerät mit einer hohen Eingangsimpedanz.

Verwenden Sie daher nach der ersten Spannungsmessung mit einem Standardvoltmeter mit hoher Eingangsimpedanz ein Messgerät mit einer Option mit niedriger Impedanz, wie das Fluke 117 oder 289. Diese Messgeräte bieten sowohl eine Funktion mit hoher Eingangsimpedanz als auch eine Funktion mit niedriger Eingangsimpedanz. Wenn die Spannung induziert wird, sollte der niederohmige Eingang die Spannung abbauen, sobald er mit Masse verbunden ist.

Messen Sie mit einem Niederspannungs-Näherungstester entlang des zu prüfenden Stromkreises, während der Niederohm-Spannungsprüfer noch angeschlossen ist. Fig. 2 veranschaulicht die Endablesungen; keine Spannung wird vom Näherungstester angezeigt und keine Spannung wird vom Tester mit niedriger Eingangsimpedanz angezeigt.

Abbildung 2. Anzeige der induzierten Spannung

Abbildung 3. Anzeige der Backfeed-Spannung

Wenn der Spannungsprüfer mit niedriger Eingangsimpedanz eine Spannung misst, wie in Abbildung 3, obwohl diese möglicherweise nur einige Volt beträgt und der Näherungstester das Vorhandensein von Spannung anzeigt, ist die Spannung im Stromkreis wahrscheinlich eine Rückspeisung und muss gefunden werden bevor Sie fortfahren. Das Anlegen einer Masse an diesen Stromkreis würde zum Lichtbogenschweißen führen!

Ein Zwei-Impedanz-Messgerät ist perfekt für diesen Test – besser, als zwei separate Messgeräte zu tragen oder eine unsichere Messung durchzuführen.

Zusammenfassung

Wenn Sie einen Stromkreis finden, der Spannung anzeigt, obwohl keine vorhanden sein sollte, seien Sie vorsichtig, was Sie als nächstes tun. Das Erzeugen eines Lichtbogens ist unsicher und könnte Sie gefeuert oder noch viel schlimmer machen. Sicher sein. Stellen Sie fest, ob die Spannung durch nahegelegene, stromführende Kabel induziert wird oder ob sie von einer unbekannten Quelle zurückgespeist wird.

Über den Autor:
Jim White ist der Schulungsleiter für Shermco Industries in Irving, Texas, und ein NETA-Techniker der Stufe IV. Jim vertritt NETA in den NFPA 70E- und B-Ausschüssen sowie in der Arc Flash Hazard Work Group und ist Vorsitzender des IEEE Electrical Safety Workshops 2008.