Veilig meten met passende, veilige meetapparatuur
Elektrotechnici verrichten bij hun werkzaamheden regelmatig metingen. Bijvoorbeeld om een waarde van een spanning te meten, een storing te zoeken, spanningsloosheid vast te stellen of bij het inspecteren van elektrische installaties of arbeidsmiddelen. Met veilig meten wordt bedoeld dat de elektrische installatie of het elektrische arbeidsmiddel en de gebruikte meetapparatuur niet worden beschadigd en dat de persoon die de meting verricht geen letsel oploopt. In dit artikel worden verschillende facetten beschreven om veilig spanning en stroom te kunnen meten. Ook de verschillen tussen meetinstrumenten en de manier van meten worden toegelicht. De aanwijzing geeft duidelijkheid aan wie bevoegd is om bepaalde metingen in bepaalde installaties te verrichten: Vakbekwaam Persoon (VP) Voldoende Onderricht Persoon (VOP) Werkverantwoordelijke (WV) Installatieverantwoordelijke (IV) Bij het meten van spanning en stroom in een elektrische installatie staat deze vaak nog onder spanning. De omgeving heeft dan één van de volgende vier kenmerken: 1. aanrakingsveilig klein kortsluitvermogen; 2. niet aanrakingsveilig klein kortsluitvermogen; 3. aanrakingsveilig groter kortsluitvermogen; 4. niet aanrakingsveilig groter kortsluitvermogen. Risicokwadrant.
Aanrakingsveilig klein kortsluitvermogen In een installatie met een gering kortsluitvermogen en waarbij de actieve delen aanrakingsveilig zijn, is het gevaar bijzonder klein. Installaties waarbij sprake is van een gering kortsluitvermogen zijn, volgens NEN 3140 bijlage H, beveiligd met smeltpatronen I n 25 A of installatieautomaten I n 16 A. De doorlaatenergie van de beveiliging is hier dermate laag dat er geen energierijke vlambogen kunnen ontstaan op de werkplek. Hierbij ontstaat dus geen gevaar voor de omgeving. Niet aanrakingsveilig klein kortsluitvermogen Voor meten is de grens van de gevarenzone bepaald op minimaal 5 cm. Komen de handen in de gevarenzone, dan wordt dit beschouwd als werken onder spanning. In deze situatie moet het lichaam worden beschermd tegen stroomdoorgang door het dragen van goedgekeurde isolerende handschoenen. De 5 cm moet worden beschouwd als een minimale afstand. Bij meten aan blanke koperen rails is het raadzaam ook op een grotere afstand goedgekeurde isolerende handschoenen te dragen om stroomdoorgang te voorkomen. Aanrakingsveilig groter kortsluitvermogen Als een installatie is beveiligd met smeltpatronen In > 25 A of met installatieautomaten In > 16 A, dan moet het lichaam worden beschermd tegen vlambogen. Belangrijk is dan dat het meetinstrument geen kortsluiting kán veroorzaken. Een kortsluiting kan ontstaan doordat de blanke meetpennen te lang zijn en elkaar raken of als een lange blanke meetpen een tweegeleiders raakt in de te bemeten installatie. Kortsluiting kan ook ontstaan doordat het meetinstrument niet passend is of foutief is ingesteld. Denk hierbij aan een universeelmeter waarbij per abuis het meetsnoer op de Ampere-bus is aangesloten in plaats van op de Volt-aansluitbus. Zo ontstaat een laagohmige verbinding die een vlamboog kan inleiden. Om te meten in een installatie met een groter kortsluitvermogen moeten de geleidende tips van de meetpennen zo kort mogelijk zijn. De inwendige weerstand van een meter moet hoogohmig zijn. Een iniverseelmeter met een amperebereik is voor technici die meten in een energierijke omgeving daarom geen passend veilig arbeidsmiddel. Spanning meten is een breed begrip en kan diverse doelen hebben die de keuze van de voltmeter bepalen. Het meten van spanning kan nodig zijn om: a vast te stellen dat een installatie spanningsloos is om er vervolgens veilig aan te kunnen werken; b vast te stellen of er spanning op een installatie staat bij bijvoorbeeld systematisch storing zoeken; c de waarde van de spanning nauwkeurig te meten. De gebruiker moet voordat een meetinstrument wordt gebruikt op de hoogte zijn van de werking van het meetinstrument en weten in welke omgeving en op welke manier het moet worden toegepast. Het is aan te bevelen de gebruiksaanwijzing met daarin de veiligheidsinstructies zorgvuldig te lezen voordat een apparaat voor de eerste keer wordt gebruikt. Meetinstrumenten worden gemaakt volgens bepaalde normen. IEC 61010-1 is de norm waarin specifiek de eisen zijn beschreven die worden gesteld aan de veiligheid van elektrische apparatuur voor metingen, controles en laboratoriumgebruik. In Europa is deze norm overgenomen als EN 61010-1, in de Verenigde Staten als ANSI/ISA S82.01-94. Gerenommeerde fabrikanten van meetapparatuur laten hun meettoestellen controleren bij onafhankelijke testorganisaties, zoals TÜV en KEMA. Alleen als een onafhankelijke testorganisatie heeft geconstateerd dat het meetapparaat voldoet aan de veiligheidsnorm, mag de fabrikant de symbolen van de testorganisatie op het instrument plaatsen. Staat het symbool erop, dan is het voor de gebruiker dus een gegeven dat het meetinstrument voldoet aan de
veiligheidsnorm. Ook in de specificaties en de gebruiksaanwijzing zal deze norm dan zijn vermeld. Veiligheid Aspecten in relatie tot de veiligheid waarop moet worden gelet zijn de: IP-codering; CAT-aanduiding; Ex-codering. IP-codering De IP-codering geeft de beschermingsgraad aan tegen andere voorwerpen, stof en vocht. Zo is een meetinstrument met het opschrift IP40 alleen passend in een droge omgeving. Categorieaanduiding In IEC 61010-1 wordt ook de betekenis van de categorieaanduidingen (CAT-aanduiding) beschreven. De CAT-aanduiding geeft aan waar in het net en hoe ver van de voedingsbron (de distributietransformator) de meter mag worden toegepast. Hoe dichter bij de bron, des te hoger zijn namelijk de transiënten in het net waartegen het meetinstrument bestand moet zijn. Transiënten zijn kortdurende overspanningen, spanningspiekjes. Ze ontstaan bijvoorbeeld door schakelhandelingen in het net en door een inductie bij een blikseminslag. Er zijn vier categorieaanduidingen: CAT I, CAT II, CAT III en CAT IV. Hoe hoger de CATaanduiding, des te dichter bij de bron mag het meetinstrument worden toegepast. Met een CAT IV-meter mag dus overal in het laagspanningsnet worden gemeten. De vier categorieaanduidingen (WCD = wandcontactdoos). CAT III-/CAT IV-instrument. Bron: Fluke.
Keuze van meetinstrumenten bij het meten van spanning. Spanningsloosheid vaststellen Voor het vaststellen van spanningsloosheid in laagspannings installaties schrijft NEN 3140 het gebruik voor van een dubbelpolige spanningsaanwijzer die voldoet aan NEN-EN-IEC 61243-3 of een aanwijzer die gelijkwaardig hieraan is. In de praktijk wordt een dergelijk meetinstrument vaak een duspol genoemd, afgeleid van een merknaam. De inwendige weerstand van een duspol is aanmerkelijk lager dan die van een voltmeter of universeelmeter in het spanningsbereik. Door met een duspol spanningsloosheid vast te stellen wordt een eventuele restlading ontladen. Om spanningsloosheid aan te tonen, mogen geen andere meetinstrumenten worden gebruikt zoals een universeelmeter, voltstick, spanningszoeker, testlamp en dergelijke. Deze instrumenten kunnen mogelijk wel worden gebruikt bij het meten van een spanning en bij het vaststellen van de aanwezigheid van spanning om een storing op te zoeken.