Tìm hiểu về các tiêu chuẩn an toàn đối với dụng cụ điện và thiết bị kiểm tra, đo lường

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) phát triển và công bố các tiêu chuẩn quốc tế cho công nghệ điện, bao gồm cả các tiêu chuẩn dành cho thiết bị được sử dụng để nhận dạng, kiểm tra và đo lường các mạch điện đang mang điện.

Phương pháp phân loại này, được gọi là cấp đo lường (Measurement Category), xem xét tổng năng lượng liên tục có thể tồn tại tại bất kỳ điểm nào trong mạch, cũng như khả năng xuất hiện các quá áp nhất thời có thể khiến điện áp tăng đột biến vượt quá mức bình thường. Các quá áp nhất thời có thể xuất phát từ sét đánh, hiện tượng hồ quang điện hoặc những hiện tượng điện tự nhiên khác. Chúng có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng cho những người làm việc với hoặc ở gần thiết bị điện, từ việc sửa chữa máy photocopy cho đến kiểm tra cơ sở hạ tầng cung cấp điện.

Các cấp đo lường được chia thành bốn nhóm, mỗi nhóm được gọi là một cấp CAT, bao gồm CAT I, CAT II, CAT III và CAT IV. Việc hiểu rõ ý nghĩa của từng cấp là rất quan trọng để lựa chọn thiết bị phù hợp với công việc và tránh những rủi ro không cần thiết. Nói một cách đơn giản, hệ thống phân cấp này giúp những người làm việc với thiết bị điện xác định được dụng cụ phù hợp cho từng nhiệm vụ, từ việc sử dụng đồng hồ vạn năng cơ bản cho đến lựa chọn thiết bị thích hợp để kiểm tra cơ sở hạ tầng cung cấp điện trong môi trường công nghiệp.

Tìm hiểu về định mức điện áp

‍

Trong hệ thống phân cấp CAT, các chữ số La Mã (từ I đến IV) biểu thị vị trí của mạch điện so với nguồn cấp điện, được xác định dựa trên mức độ nguy hiểm tổng thể do các quá áp nhất thời gây ra.

• CAT I mô tả các mạch thứ cấp không được thiết kế để kết nối trực tiếp với nguồn điện lưới, chẳng hạn như các thiết bị điện tử, bao gồm máy tính xách tay thông thường và các mạch được cấp nguồn từ bộ nguồn điện áp thấp có điều chỉnh.
• CAT II đề cập đến hệ thống phân phối điện cục bộ, chẳng hạn như các ổ cắm điện lưới tiêu chuẩn và thiết bị điện cắm trực tiếp vào ổ điện, bao gồm các thiết bị gia dụng như máy giặt và dụng cụ điện cầm tay sử dụng nguồn điện từ ổ cắm.
• CAT III đề cập đến hệ thống điện trong các tòa nhà, bao gồm cầu dao, hệ thống dây điện, công tắc và thiết bị công nghiệp.
• CAT IV liên quan đến nguồn cấp điện áp thấp, về cơ bản là cơ sở hạ tầng của hệ thống phân phối điện, chẳng hạn như các phòng thiết bị ngầm hoặc đường dây điện ngoài trời.

Tuy nhiên, việc xác định cấp điện áp phù hợp mới chỉ là một phần của vấn đề. Chỉ đối chiếu điện áp dự kiến với định mức của thiết bị kiểm tra và đo lường là chưa đủ để đảm bảo an toàn. Thiết bị điện bị lỗi có thể gặp phải các xung điện áp hoặc quá áp nhất thời cao gấp nhiều lần định mức của dụng cụ đo. Ví dụ, một đường dây điện có thể hoạt động ở điện áp bình thường là 120 hoặc 240 V, nhưng sét đánh có thể tạo ra quá áp nhất thời lên đến hàng nghìn vôn. Hiện tượng này có thể gây ra hiện tượng ngắn mạch và phóng điện hồ quang, khiến những người kiểm tra cơ sở hạ tầng điện bằng thiết bị không phù hợp có nguy cơ bị thương tích nghiêm trọng.

Tóm lại, thiết bị không chỉ cần có cấp CAT phù hợp với ứng dụng mà còn phải có định mức điện áp cao hơn mức điện áp tối đa của môi trường làm việc để chịu được các xung điện áp nguy hiểm có thể xảy ra.

May mắn thay, IEC đã xây dựng một biểu đồ tham chiếu ngắn gọn nhằm giúp xác định liệu một loại dụng cụ điện cụ thể có phù hợp với công việc cần thực hiện hay không.

Lựa chọn dụng cụ điện phù hợp với công việc

Nếu thông số kỹ thuật yêu cầu một thiết bị phải có định mức CAT III 600 V và CAT II 1000 V, điều đó có nghĩa là mô-đun này có thể chịu được điện áp xung hoặc quá áp nhất thời tối đa lên đến 6000 V. Thông số phân loại này cũng cho người dùng biết rằng thiết bị không được sử dụng để đo trên các mạch điện lưới thuộc CAT III, nơi điện áp có khả năng vượt quá 6000 V. Ngược lại, các dụng cụ hoặc thiết bị có định mức như vậy tuyệt đối không nên được sử dụng trên các mạch CAT IV, ngay cả khi điều kiện cụ thể không yêu cầu khả năng chịu điện áp cao hơn 6000 V.

Tóm lại, mục đích của hệ thống phân cấp CAT là cung cấp một phương pháp nhanh chóng và dễ hiểu để lựa chọn dụng cụ phù hợp với công việc, giúp người dùng xác định liệu một dụng cụ cụ thể có được thiết kế cho ứng dụng hoặc điều kiện làm việc nhất định hay không. Việc kiểm tra nhanh định mức này giúp tăng cường thêm một lớp bảo vệ, góp phần ngăn ngừa thương tích nghiêm trọng hoặc thậm chí tử vong do điện giật, hỏa hoạn hoặc cháy nổ.