1。執(zhí)行摘要
在美國，幾乎指定任何一天，都會有5到10次足夠把燒傷受害者送到特別燒傷中心的電弧閃光爆炸發(fā)生。這些事故和其他不太嚴重的電氣事故導致受傷——有時甚至是死亡——損失工作時間、醫(yī)療成本、保險索賠、停機時間等。對受害者及其家屬和公司造成的代價都是非常昂貴的。然而，很多這些事故都是能夠防止的。培訓、良好的測量技術以及恰當地使用工具等結合能極大降低事故發(fā)生的幾率。
你的公司有風險嗎？你怎樣回答下列問題？
① 你的公司有已被證明的電氣測量安全程序嗎？
② 你的公司經常檢查電氣測量設備看是否有危害安全的損壞嗎？
③ 你的公司從事電氣測量的工人在怎樣安全工作方面接受年度大強度的培訓嗎？
④ 你的公司能確保在設備上使用恰當等級的測試儀表嗎？
如果你回答三個以上問題都是肯定的，祝賀你——你在降低與采取電氣測量措施相關的事故幾率上比大多數雇主做的工作更好，但是仍有做更好的空間。該資源包設計用于幫助你開發(fā)極大降低風險的電氣測量安全程序。
現在的工作場所，常見的高壓電氣系統(tǒng)不僅增加效率，而且也增加電氣工人及其雇主的危險和風險等級。
從事高壓系統(tǒng)的工人經常離潛在致命的電流非常近。由于存在瞬變電壓火花，極大地增加這種危險。在這些強大的工業(yè)電流上的瞬變火花能產生引起極端危險的電弧閃光現象的條件。
為幫助管理高壓系統(tǒng)固有的風險，國家和國際標準組織已經根據它們潛在的危險開發(fā)分類電氣環(huán)境的規(guī)章。保護人員的設備（PPE）（包括測試儀表）根據NFPA-70E標準，雇員工作地點的電氣安全的要求分類，并與事故電壓等級和電弧閃光范圍的距離有關。
為幫助確?，F在高壓和危險環(huán)境下的安全，領先的制造商已經重新設計它們的測試儀表從而加強可靠性和安全。這樣的工具能幫助公司避免很多由高壓電氣事故造成的危險：運行中斷、更高的保險費、起訴費以及，更重要的，人員傷害。
在現代社會中，醫(yī)療成本逐步上升和訴訟是常見的，明智的管理人員將采取步驟降低風險等級，幫助增加雇員的安全，并最小化組織的運行暴光和金融暴光。這意味著管理人員必須確保雇員使用合適的保護人員的設備，包括獨立測試新一代的測試工具從而幫助確保它們按規(guī)范實現其功能。雇員必須正確使用設備，接受安全電氣測量程序的培訓。
2．引言：管理電氣環(huán)境中的危險
現在，為工業(yè)和商業(yè)供電系統(tǒng)提供高壓電能——在美國高達480V，在加拿大高達600V。像這樣的高壓電能的電路能帶來巨大的危險和風險。
大多數高壓供電系統(tǒng)的另一個特點是短期的電壓尖峰脈沖，即所謂的瞬變。
當發(fā)生這樣的尖峰脈沖時，而測量正在進行，它們能引起測量工具內部或外部等離子區(qū)電弧。在480V和600V系統(tǒng)可得到的高故障電流能使導致的電弧閃光極端危險。
減輕這樣的風險需要使用保護人員的設備，包括設計和測試儀表從而滿足恰當的標準，遵守安全測量程序，恰當地檢查與維護測試儀表。
本文討論以下方面：
① 理解高壓環(huán)境
電壓瞬變；
電弧閃光的危險；
測量種類CAT I、CAT II、CAT III 和 CAT IV。
② 作為保護人員的設備一部分的測量工具
③ 測量工具的安全要求；
④ 測量工具的檢查和維護；
⑤ 安全測量的過程和程序；
⑥ 結論和推薦。
3.理解高壓環(huán)境
很明顯，商業(yè)沒有大量的電能是不能存在的。制造運行和辦公暖通空調（HVAC）系統(tǒng)需要大量的電能，現在計算機系統(tǒng)已經成為用電大戶。
以最高性價比的方式供應大量電能的需要已經導致公司選擇更高的能量，更高電壓的供電系統(tǒng)，安裝的成本更小。
作為這種趨勢的一種結果，工業(yè)和商業(yè)運行現在采用更高等級的電氣系統(tǒng)，它增加了危險和那些建設與維護這些系統(tǒng)的人員的風險。對工作在高壓系統(tǒng)的工業(yè)和商業(yè)維護工人和電氣人員來說，這種風險是常見的。在美國，480V三相供電系統(tǒng)是常見的；在加拿大，系統(tǒng)使用高達600V的電壓。雖然被分級為“低壓”，480V和600V的系統(tǒng)都能容易地把潛在的致命量的電流足夠供應給電弧閃光——一種極端危險的事故。
4.電壓瞬變：微秒級的危險
電壓尖峰脈沖的出現，即所謂的瞬變，是供電系統(tǒng)的另一個特點，當進行電氣測量時，該系統(tǒng)增加遭遇的潛在危險。
幾乎每個供電系統(tǒng)都有瞬變。在工業(yè)設備中，它們可能由感性負載的切換引起，也可能由雷擊引起。雖然類似的瞬變僅僅持續(xù)數十微秒，但是它們能從設備中攜帶數千安培的電能。對每個從事電氣設備測量的人來說，后果是具有巨大破壞性的。
當發(fā)生這樣的尖峰脈沖時，而測量正在進行，它們能在測量工具內部或外部形成等離子區(qū)電弧。在480V和600V系統(tǒng)可得到的高故障電流能產生所謂電弧閃光的極端危險的條件。
5．理解電弧閃光
怎樣解決這樣的問題？
足夠量的瞬變能引起儀表內的導體之間形成電弧或擊穿測試導線。一旦產生電弧，能得到的類似于螺栓電流的總故障電流能反饋給電弧并引起爆炸。
后果可能是電弧閃光，它能把電氣系統(tǒng)中的能量供給等離子體火球。溫度能達到大約6，000℃或10，000華氏溫度。
瞬變不是電弧閃光危險的唯一來源。非常常見的手持萬用表的誤用能觸發(fā)相似的事件鏈。
如果萬用表用戶把測試導線留在電流輸入端，并把儀表導線連接到電壓源，該用戶已經導致儀表短路。電壓端有高的阻抗時，而電流端只有非常低的阻抗。這是儀表的電流電路為什么必須用熔絲保護的原因。
測試設備的另一個常見和危險的誤用是帶電測量歐姆或連續(xù)性參數。在不帶電的電路上才能進行這些測量。
6．電弧閃光是安全問題
很難發(fā)現電弧閃光事故的頻率和成本的詳細資料。也許不能從事故報告中區(qū)分電擊和電弧閃光。另外，雇主也許不情愿討論或報告如此危險和成本昂貴的事故。
芝加哥大學的Mary Capelli-Schellpfeffer博士提供最權威的閃光頻率評估。她的公司，CapSchell公司，是一家總部設在芝加哥的研究和咨詢公司，評估每天5到10次在美國發(fā)生的足夠把燒傷受害者送到特別燒傷中心的電弧閃光爆炸。
7．測量種類：CAT I、CAT II、CAT III 和 CAT IV
為用戶提供改進的保護，工業(yè)標準組織已經采取措施澄清在供電環(huán)境下存在的危險。美國國家標準協會（ANSI），加拿大標準協會（CSA）和國際電工委員會（IEC），已經為用于高達1000V的環(huán)境中的電壓測試設備建立更嚴格的標準。
相關的標準包括ANSI S82.02, CSA 22.2-1010.1和IEC 61010。這些標準包括1000V或更低電壓的系統(tǒng)（包括480V和600V）和三相電路。這些標準通過地點、受傷的可能和電壓等級首次區(qū)分瞬變危險。
ANSI、CSA 和IEC標準定義了過電壓瞬變脈沖的四個測量種類。單憑經驗的方法是技術人員離電源越近，危險越大，測量分類號就越高。低種類的安裝通常有更大的阻抗，它抑制瞬變并幫助限制給電弧供電的故障電流。
CAT IV 與安裝的起源有關。這參考設備連接的電力線，但是也包括任何空中和地下的外部電纜步線，因為兩者都受閃電影響。
CAT III包括配電等級布線。這包括480V和600V電路，例如，三相母線及其分支電路、電機控制中心、負載中心和配電面板。也把永久安裝的負載劃分為CAT III。CAT III包括能自己產生瞬變的大負荷。在此等級上，在現代建筑物中使用高壓的趨勢已經改變了情景并增加潛在的危險。
CAT II 包括電源插座和插入式負載。
CAT I 參考受保護的電子電路。
某種安裝的設備可包括多個種類。例如，電機驅動面板在480V電源側可以是CAT III，在控制側可以是CAT I
8．作為保護人員的設備一部分的測量工具
在建立針對電氣工人的安全標準的過程中，起重要作用的另一個組織是美國國家防火協會（NFPA）。NFPA在其70E標準（“雇員工作場所電氣安全要求標準，2004版?！保┲薪⒘酸槍﹄姎鉁y量工具的指導方針。
70E標準也包括在各種環(huán)境和安裝/維護活動中關于其他保護人員的設備（PPE）的重要要求。
NFPA標準規(guī)定測試儀表和附件必須匹配其使用環(huán)境。這些是相關的部分：
“測試儀表、設備及其附件應滿足它們連接的電路和設備的等級?！保ǖ诙糠值谌?-4.10.1節(jié)）
“測試儀表、設備及其附件應按其暴露的環(huán)境以及使用的方式設計。” （第二部分第三章3-4.10.2節(jié)）
在NFPA 70E標準中的表3-3.9，“危險風險種類分級”，提供關于保護人員的設備的額外指導，該設備推薦在工作中使用各種電壓等級的各種設備。
9．測量工具的安全要求
管理人員必須確保測試工具兼容NFPA 70E標準，并滿足其使用環(huán)境的標準。整個測試“系統(tǒng)”，包括儀表及其內部的熔絲系統(tǒng)、測試導線和附件，必須遵循測量環(huán)境和危險等級的法規(guī)。
另外，當在高壓系統(tǒng)上工作時，作為要求技術人員使用的保護人員的設備的完整部分必須包括工具。
然而，除了這些要求，管理人員必須確保使用中的測量工具被設計、認證和維護以便它們滿足現在更高級和更嚴格的安全要求。當評估測試工具安全時，管理人員必須說明三個因素：分類等級（原來的未經評估的工具不能用于現在的電氣環(huán)境）；獨立的測試與認證；常規(guī)的檢查和維護。要注意的是，保護人員的設備的分類等級與作為測試和測量設備的標志的一部分的CAT等級沒有關系。
PPE分類等級——測試儀應根據其使用的電氣環(huán)境分級。例如，220V三相系統(tǒng)要求測試儀等級為CAT III 或 IV。原來的未分級的測試儀表并不滿足PPE要求的IEC指導方針。當它們也許極精確時，看起來表現的更好，但是即使昨天最好的儀表都是設計用于工作條件和安全遠遠不同的領域。這樣的測試工具也許不滿足當代的標準。
獨立的測試和認證——即使在重要的安全領域，很多工具也許不能實現制造商承諾的功能。用于高壓環(huán)境下的測量設備等級也許不能提供它們規(guī)范表上聲稱的安全保護（例如，足夠等級的熔絲）。
‘設計’和‘測試’之間的至關重要的區(qū)別
理解標準組織（例如，ANSI、CSA 和IEC）并不負責加強其標準是非常重要的。這意味著按照一種標準設計的儀表也許沒有被實際的測試并證明滿足該標準。在實現制造商聲稱的性能之前，儀表在測試的情況下失敗是常見的。
對用戶及其雇主的最好的保證是選擇已被測試和認證能滿足不同測試實驗室制訂的規(guī)范的測試儀表。為提供額外測量的信心，選擇標有顯示它們已被認證能滿足兩個或更多的獨立實驗室的合適的當代標準的測試工具。這確保了測試儀表已經通過最嚴格的測試，并滿足每個可應用的標準。
這樣獨立的測試實驗室包括美國的UL實驗室、加拿大的加拿大標準協會(CSA)和歐洲的TUV產品服務。
10．測試工具檢查和維護
常規(guī)檢查和維護——為精確和安全地實現測量，必須檢查和維護測試工具。檢查的需要由美國防火協會（NFPA）明確地規(guī)定。NFPA 70E 標準要求必須經常目視檢查測試工具從而幫助發(fā)現損壞并確保恰當的運行。第二部分第四章4-1.1節(jié)提供了如下細節(jié)：
目視檢查。在使用設備進行任何測量之前，應目視檢查測試儀表和設備及其所有相關的測試導線、電纜、電源線、探針和連接器是否有外部缺陷和損壞。如果發(fā)現有可能使雇員受傷的破壞的缺陷或證據，應從服務中刪除缺陷或損壞的項目，直到設備完成必要的修理和測試，雇員才能使用。
然而，單獨的目視檢查，也許不能發(fā)現所有可能的測試儀表問題。為幫助確定最高等級的安全和性能，應進行其他檢查和測試：
其他目視檢查——按以下方面檢查測試工具：
尋找前面板具有1000V，CAT III或600V，CAT IV，后面板具有“雙絕緣”符號等級的儀表和測試儀。
尋找兩個或更多獨立測試機構的認證符號，例如，UL、CSA、CE、 TUV 或 CTICK。
確定儀表熔絲的電流和電壓是否合適。熔絲電壓必須等于或高于儀表的電壓等級。IEC/ ANSI/ CSA標準第二版規(guī)定測試設備必須在存在電壓和電流測量功能上的脈沖的地方恰當地實現功能。要求歐姆和連續(xù)功能測量處理滿量程的儀表電壓等級，而沒有危險。
檢查儀表手冊確定歐姆和連續(xù)電路是否與電壓測試電路具有同等保護等級。如果手冊沒有說明，你的供應商應確定儀表是否通過IEC61010或ANSI S82.02標準的第二版。
檢查儀表或測試儀的所有條件，尋找這樣的問題作為損壞的案例：磨損的導線或褪色的外觀。
使用儀表本身的測試能力決定熔絲是否放置在原位并正常作用。
步驟1：把測試導線插入到V/Ω輸入端。選擇Ω檔。
步驟2：把探針的尖端插入到mA輸入端，讀值。
步驟3：把探針的尖端插入到A輸入，讀值。
通常，處于良好條件的熔絲的阻值應顯示接近零的值，但是最好隨時查看所使用儀表關于指定讀數的用戶手冊。
檢查測試導線和探針——作為測試工具系統(tǒng)的整體組成部分，測試導線，探針和附件必須滿足測試環(huán)境的要求，它們設計用于最小化危險。必須證明測試導線等于或超過儀表或測試儀的認證種類。
按以下特點檢查測試導線，如屏蔽型連接器、手指保護、等于或超過那些儀表的CAT等級和雙重絕緣。
目視檢查磨損或損壞的導線。在測試探針上暴露的金屬長度尖端應最小。
測試導線內部可能產生故障，導致通過目視檢查不能發(fā)現的危險。但是使用儀表本身的連續(xù)測試功能可以檢查導線內部中斷。
步驟1：把導線插入到V/Ω 和COM輸入口。
步驟2：選擇Ω檔，把探針尖端短接。好的導線電阻是0.1 - 0.3 Ω。
11．安全測量過程和程序
除了在前節(jié)討論的一致使用的安全、合適等級和檢查測試工具，安全電氣測量要求遵循正確的測量程序。安全培訓程序應把安全測量的兩個元素——設備和程序——一體化。
除了設備檢查，安全測量程序還包括以下方面：
上鎖掛牌（Lockout/Tagout）程序——在NFPA70E的第二部分第五節(jié)，NFPA提供上鎖掛牌實踐經驗和設備的廣泛的信息和指導。
三步測試程序——在做出測試電路是無電的決定之前，校對測試儀表正確運行是非常重要的。為這樣做，技術人員應使用三步測試程序。
首先，通過使用工具測試已知帶電的電路，確認測試工具正常。然后，測試目標電路。最終，兩次確認測試工具正常，再次測試原來已知的電路。這個程序為用戶提供測試工具正常和實現測量目標電路正常的強大的和自信的措施。
始終中性——用戶應首先把測試導線連接到中性接點，然后把一條導線連接到熱繼電器，最后進行測試。在分離測試導線時，首先斷開熱繼電器，然后斷開中性測試導線。
只用一只手——如果可能，當測試時，遵循老電工的建議并把一只手放在口袋里是良好的實踐經驗。但是常識是真理。測試地點的條件可能使應用該技術是不現實的。
12．結論和推薦
不像一些其他重要的安全主動性，要求支持電氣測量工具和程序的安全的測量是容易的，也不貴。然而，這些步驟通過改進工人安全能提供很大的好處：避免商業(yè)運作的中斷，降低風險并避免在保險費上增加成本。
雇主應從確保技術人員得到充分培訓，正確使用所有保護人員的設備（包括測試儀表）開始。
作為共同的措施，確定要求的PPE是容易可用的，并滿足現在的標準，檢查PPE確保它處于最優(yōu)條件下。
測試儀表是PPE必要的組成部分。雇員應檢查所有的測試儀表從而確保它們通過獨立的測試代理機構評級，測試和認證滿足它們使用環(huán)境下的安全要求。取代并不滿足現有標準的測試儀表，因為它們可能導致額外的危險、風險和責任。
最終，應按正確的程序培訓人員采取安全的措施，包括親自檢查和測試他們的儀表從而確保它們處于良好的條件并正常發(fā)揮功能。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
