Come usare i cacciaviti cercafase durante la manutenzione per proteggere gli operatori dalle alte tensioni

Gli involucri elettrici tipici degli impianti industriali possono contenere alte tensioni che vanno dalla tensione di linea di 110 o 220 V a molte centinaia di volt. I regolamenti che coprono questi involucri, compresi Underwriter's Laboratories (UL) e National Fire Protection Association (NFPA), richiedono l'assenza di alta tensione all'interno di questi prima di qualsiasi aggiornamento, riparazione o lavoro di manutenzione.

Per gli operatori ciò implica indossare ingombranti dispositivi di protezione personale prima di spegnere l'alimentazione all'involucro e aprire lo sportello. L'operatore deve poi superare un processo manuale di test delle tensioni interne. L'apparecchiatura di prova deve essere sottoposta a un autotest prima e dopo aver verificato l'assenza di tensioni. Solo allora l'operatore può iniziare la manutenzione dell'involucro. Si tratta di una procedura lunga e passibile di errori, che deve essere ripetuta per ogni involucro.

Questo articolo presenta i cacciaviti cercafase (AVT) e spiega come utilizzarli per automatizzare il processo di garanzia dell'assenza di tensione all'interno di un involucro. Esamina i vantaggi degli AVT con involucri per l'elettronica industriale ad alta tensione e mostra come mantengono gli operatori al sicuro risparmiando tempo durante la manutenzione. Esamina poi tre AVT di Panduit Corporation che automatizzano il processo di test.

Proteggere gli operatori umani dai rischi elettrici

Gli impianti di automazione industriale devono rispettare tutti gli standard NFPA applicabili all'ambiente di lavoro. In particolare, NFPA-70E "Standard per la sicurezza elettrica sul posto di lavoro" applica pratiche di lavoro sicure per proteggere gli operatori umani dai principali rischi elettrici. Include procedure sul posto di lavoro per proteggersi da lesioni causate da linee elettriche sotto tensione, tra cui scosse elettriche, folgorazione, arco elettrico ed elettroshock.

Quando esegue la manutenzione degli involucri elettrici, un tecnico deve prima verificare l'assenza di tensione all'interno dell'involucro, in conformità con NFPA-70E. In genere, questo test per l'assenza di tensione è una procedura manuale (Figura 1). Prima di aprire l'involucro, il tecnico o il manutentore deve indossare dispositivi di protezione individuale, compreso l'isolamento di tutto il corpo con una copertura per il viso, il casco e i guanti.

Figura 1: Prima di eseguire la manutenzione all'interno di un involucro elettrico - qui mostrato con lo sportello aperto - l'elettronica deve essere testata in modo sicuro per verificare l'assenza di tensione. (Immagine per gentile concessione di Panduit Corporation)

Alcuni involucri possono contenere centinaia di volt e il tecnico deve essere adeguatamente protetto nel caso in cui siano ancora presenti le tensioni. Ad esempio, un interruttore di alimentazione può aver funzionato male ed è bloccato in posizione "ON" o una configurazione errata ha introdotto un'alimentazione esterna che non è stata spenta correttamente.

In seguito, il tecnico deve spegnere tutta l'alimentazione all'elettronica dell'involucro usando uno o più interruttori esterni. Per testare le tensioni interne, si usa un attrezzo di tensione portatile come una sonda o un voltmetro, che deve essere testato prima dell'uso per verificare che funzioni correttamente. Ciò include verificare che il display dello strumento sia acceso e che non ci siano indicatori di batteria scarica.

Con il tecnico adeguatamente protetto e la sonda di tensione pronta all'uso, è quindi sicuro aprire l'involucro, come mostrato nella Figura 1. Mediante l'attezzo di tensione, i tecnici verificano che non ci siano tensioni nei punti di prova dell'alimentazione e nei connettori all'interno dell'involucro e che i condensatori siano scaricati in modo sicuro. Per questo devono posizionare con cura le due sonde di tensione, una nel punto di tensione da testare e l'altra nel terminale di terra associato. Questo deve essere fatto senza disturbare i componenti elettrici esistenti all'interno dell'involucro o disturbare i fili. Posizionare le sonde in modo errato può provocare una falsa lettura di assenza di tensione o in alcuni casi danneggiare i componenti interni. Si verifica visivamente che tutte le ventole elettriche all'interno dell'involucro siano ferme, a indicare che non ci sono cariche residue.

Infine, devono ancora una volta testare il corretto funzionamento dell'attrezzo di tensione per assicurarsi che l'assenza di letture di tensione fosse corretta e non un malfunzionamento dell'apparecchiatura. Solo allora possono eseguire la manutenzione necessaria all'interno dell'involucro.

Si tratta di un processo complesso e dispendioso in termini di tempo e passibile di errori dell'operatore dovuti a molti fattori, tra cui la distrazione, la fatica o le interferenze esterne. Può ritardare la manutenzione e, nel caso di un malfunzionamento, può esporre il tecnico a tensioni pericolose o anche esporre a tensioni pericolose un tecnico non protetto che passa vicino all'involucro.

Cacciaviti cercafase automatici

La soluzione a questo processo manuale è un sistema automatizzato che può testare l'assenza di tensione all'interno di un involucro prima di aprire lo sportello. Panduit Corporation ha una soluzione con gli AVT VeriSafe. Gli AVT di Panduit automatizzano l'intero processo di verifica dell'assenza di tensione all'interno di un involucro, compreso un autotest dell'AVT prima e dopo la verifica della tensione.

L'AVT utilizza un modulo di isolamento montato all'interno dell'involucro che collega i conduttori per sensore ridondanti alle aree ad alta tensione, così come le linee del neutro e di terra. Il modulo di isolamento è collegato in modo sicuro a un modulo indicatore alimentato a batteria montato in un foro a sfondare nello sportello dell'involucro. Quando si preme il pulsante di test, l'AVT esegue prima un autotest del sistema. Se non supera l'autotest, l'errore è indicato dai LED rossi sul pulsante e il test si ferma. Se supera l'autotest, il modulo di isolamento esegue poi il test per verificare la presenza di qualsiasi tensione, così come di guasti di terra.

In seguito, l'AVT esegue un ultimo autotest. Il successo o gli errori sono indicati dai LED sul pulsante di test. Solo dopo aver completato con successo il test e verificato l'assenza di tensione, il tecnico può aprire lo sportello dell'involucro in tutta sicurezza. Questo fa risparmiare tempo e mantiene tecnici e operatori al sicuro, aumentando il tempo di attività e migliorando la produttività.

Un AVT progettato per involucri industriali è VS-AVT-C08-L10 VeriSafe di Panduit (Figura 2). Il modulo di isolamento può essere montato su una guida DIN o direttamente sull'involucro tramite viti. Questo offre flessibilità per l'installazione in sistemi esistenti. Ha tre coppie di conduttori per sensore di 3 metri circa per il collegamento ai terminali di tensione ed è sicuro per sistemi fino a 600 V in corrente continua o alternata.

Figura 2: VS-AVT-C08-L10 di Panduit è un AVT automatico con conduttori per sensore di 3 metri circa e un cavo di sistema di 2,4 metri. Può essere utilizzato su sistemi a tensione alternata o continua. (Immagine per gentile concessione di Panduit Corporation)

Ha un cavo di sistema di 2,4 metri che collega in modo sicuro la scatola di isolamento al modulo indicatore. Il modulo indicatore giallo brillante (evidenziato nella Figura 3) ha un piccolo pulsante momentaneo sopra il logo Panduit. Questo deve essere premuto per iniziare il test. Se entrambi gli autotest e i test di tensione si completano con successo, il modulo indicatore mostrerà tutti i LED di presenza tensione L1, L2 e L3 in verde. Se vengono rilevate tensioni pericolose, uno o più dei rilevatori di presenza di tensione si accendono in rosso. Questo è un metodo sicuro e affidabile di test che assicura l'assenza di tensioni pericolose all'interno dell'armadio prima di aprire lo sportello.

Figura 3: Il modulo indicatore per i sistemi AVT di Panduit ha un pulsante momentaneo che avvia il test. I risultati dell'autotest e dei test di tensione sono indicati da vari LED verdi, gialli e rossi nel modulo indicatore. (Immagine per gentile concessione di Panduit Corporation)

Il modulo indicatore esterno ha un diametro di 48,6 mm e il suo colore giallo brillante si distingue chiaramente su uno sportello dell'involucro. Il diametro di montaggio è di 30 mm con tacche in alto, quindi può essere facilmente montato in un foro standard di 30 mm che si trova sugli sportelli di involucri industriali.

L'AVT è alimentato da una batteria industriale al litio da 3,6 V montata nel modulo indicatore. La batteria può essere sostituita svitando il modulo indicatore. Questo fornisce un livello di sicurezza aggiuntivo, in quanto lo sportello dell'involucro può rimanere saldamente chiuso durante la sostituzione della batteria.

Per una maggiore affidabilità, ci sono due conduttori per sensore per ciascuno dei tre contatti di tensione, fornendo ridondanza nel caso in cui un conduttore sia accidentalmente scollegato. Le tre coppie di conduttori per sensore di 3 metri in VS-AVT-C08-L10 sono per il collegamento ai fili sotto tensione, neutro e terra in un sistema a tensione alternata. In un sistema a tensione continua, questi doppi conduttori sarebbero collegati ai conduttori di tensione positivo, negativo e di terra. Inoltre, c'è una quarta coppia di conduttori per sensore per il collegamento alla terra fisica. Quando l'AVT non è operativo, ognuno dei conduttori per sensore è aperto in uno stato ad alta impedenza, in modo da non interferire con il funzionamento dell'elettronica dell'involucro.

Ogni coppia di conduttori ridondanti è importante che non sia collegata meccanicamente allo stesso punto di contatto, che vanificherebbe la sicurezza e la ridondanza dei doppi conduttori. Ogni coppia di conduttori deve essere collegata allo stesso cavo a una certa distanza l'una dall'altra, fornendo ridondanza e prevenendo il fallimento di un singolo punto di contatto.

L'AVT di Panduit aumenta la sicurezza dell'operatore e può ridurre la necessità di indossare dispositivi di protezione personale durante l'apertura dell'involucro. Tuttavia, è importante notare che la necessità di indossare tali indumenti protettivi può sempre valere per ragioni che vanno oltre l'ambito delle capacità specificate dell'AVT e possono includere fattori come le apparecchiature vicine, altre attività nella zona e la formazione dell'operatore. Per questo motivo, spetta ai responsabili della sicurezza di una struttura decidere se l'uso dell'AVT di Panduit riduce la necessità di dispositivi di protezione personale durante la manutenzione degli involucri.

Indicazione di assenza di tensione in presenza di gas infiammabili

Se l'involucro si trova in un ambiente industriale dove possono essere presenti gas infiammabili, Panduit offre l'AVT VS-AVT2-C02L03 per aree pericolose (Figura 4). Ha lo stesso funzionamento e aspetto del modello VS-AVT-C08-L10, tranne che è specifico per il funzionamento in aree pericolose OSHA Classe I Divisione 2 dove sono utilizzati e stoccati liquidi infiammabili, ma con possibile presenza di gas infiammabili nell'atmosfera.

Figura 4: VS-AVT2-CO2L03 è visivamente e operativamente simile al modello VS-AVT-CO8-L10 ma è progettato per l'uso in aree pericolose OSHA Classe 1 Divisione 2. (Immagine per gentile concessione di Panduit Corp.)

VS-AVT2-C02L03 ha conduttori per sensore di 1 metro e un cavo di sistema di 0,6 m e fornisce un'indicazione sicura di assenza di tensione in modo che le alte tensioni non siano esposte a gas infiammabili quando viene aperto lo sportello di un involucro.

Riqualificazione dei sistemi esistenti

Per i quadri elettrici esistenti che non hanno punti sensore incorporati o per gli involucri che non possono essere messi fuori linea per un lungo periodo di tempo per installare punti di contatto sensore, Panduit offre l'AVT retrofit VS-AVT-RKP1. Ha tutti gli stessi componenti del modello VS-AVT-C08-L10, compresi i conduttori per sensore di 1 metro e un cavo di sistema da 2,4 metri, ma include anche un kit di connettori perforanti VeriSafe (Figura 5).

Figura 5: L'AVT retrofit VS-AVT-RKP1 di Panduit viene fornito con un kit di connettori perforanti per gli involucri che non possono essere tolti dalla linea per l'installazione dei contatti sensore. (Immagine per gentile concessione di Panduit Corp.)

È un modo salvaspazio di riqualificare un involucro per un AVT senza compromettere l'integrità dei conduttori esistenti. È appropriato per derivare rapidamente i conduttori da 14 a 6 AWG senza tagliarli o spellarli. Ciò fa risparmiare tempo e permette un'installazione veloce e sicura di questo AVT di Panduit, senza lunghi tempi morti. Include anche dodici fascette serracavo e sei attacchi per tenere i conduttori per sensore al sicuro dall'elettronica esistente.

Conclusione

Mantenere ingegneri, tecnici e operatori al sicuro da tensioni pericolose è una priorità assoluta negli impianti industriali. Gli involucri elettrici possono contenere centinaia di volt e quindi bisogna verificare che non siano presenti tensioni all'interno prima di aprire un involucro per la manutenzione. Gli AVT sono un mezzo sicuro, facile ed efficace per automatizzare il test di assenza di tensione all'interno degli involucri prima di aprire uno sportello. Questo garantisce la sicurezza e al tempo stesso fa risparmiare tempo e migliora la produttività.