Fluke: Produkte mit eingebauter Sicherheit

CAT II   230 V • • • •• • CAT III   230 V  F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F F O N O F F O N O F FO NO F FO NO CAT III   Fest installierter  Verbraucher • • • •• • CAT III   240 V VFD CAT III   Fixed mount load F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F F O N O F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F FO NO F F O N O F F O N O F FO NO F FO NO CAT III   208 V/120 V CAT II   208 V/120 V CAT IV   Energieversorgung CAT IV   400 V CAT III   230 V   Fluke: Produkte mit  eingebauter Sicherheit   In dem Maße, wie Verteilungssysteme und Verbraucher immer komplexer werden, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit von transienten Überspannungen zu. Vor allem Motoren, Kondensatoren und Stromrichteranlagen, wie Frequenzumrichter, können Spannungsspitzen hervorrufen. Blitzeinschläge in Freileitungen sind selten, führen aber zu extrem gefährlichen hochenergetischen Transienten. Wenn Sie Messungen an elektrischen Systemen vornehmen, stellen diese Transienten eine „unsichtbare“ und weitgehend unvermeidbare Gefahr dar. Sie treten regelmäßig in Niederspannungs-Stromkreisen auf und können Spitzenwerte von mehreren Tausend Volt erreichen. Messgeräte müssen zum Schutz vor Transienten mit geeigneten Sicherheitsfunktionen ausgestattet sein. ANWENDUNGSBERICHT Wer entwickelt  Sicherheitsnormen? Die IEC (International Electro- technical Commission) entwickelt  international gültige Normen für  die Sicherheit von elektrischen  Mess-, Steuer-, Regel- und Labor- geräten. Die IEC 61010-1 wurde  als Grundlage für die folgenden  nationalen Normen verwendet: •   USA – ANSI/ISA-S82.01-94 •   Kanada – CAN C22.2  Nr.1010.1-92 •   Europa – EN 61010-1:2001  und neuere Ausgaben Innerhalb jeder Überspannungska- tegorie gibt es Spannungs-  Klassifikationen. Die Kombination  der Überspannungskategorie und  der Spannungs-Klassifikation  bestimmt die maximale Transien- tenfestigkeit des Instruments. Die Prüfabläufe gemäß IEC 61010  berücksichtigen drei Hauptkriterien:  Arbeitsspannung, Spitzenimpuls- Transientenspannung (wird auch  als Stoßspannung bezeichnet)  und Quellenimpedanz. Diese drei  Kriterien zusammen vermitteln  Ihnen einen Eindruck von der  tatsächlichen Spannungsfestigkeit  eines Multimeters. Elektrische Sicherheit Überspannungskategorien  Die Norm IEC 61010-1 legt  Überspannungskategorien  auf der Grundlage des  Abstands des Geräts von der  Energieversorgungsquelle (siehe  Abb. 1 und Tabelle 1) und der  natürlichen Dämpfung transienter  Energie fest, die in einem  elektrischen Verteilungssystem  auftritt. Bei höheren Kategorien  ist der Abstand zu der  Energieversorgungsquelle kleiner,  so dass ein besserer Schutz  erforderlich ist. Abbildung 1. Die  verschiedenen  Kategorien: Einsatzort

2   Fluke Corporation     Fluke: Produkte mit eingebauter Sicherheit Innerhalb einer Kategorie geht  eine höhere Arbeitsspannung  (Spannung im stabilen Zustand)  erwartungsgemäß mit höheren  Transienten einher. Beispielsweise  wird ein Messgerät, das der  Kategorie CAT III 600 V entspricht,  mit 6000-V-Transienten  geprüft, während ein Messgerät  der CAT III 1000 V mit  8000-V-Transienten geprüft wird. So weit, so gut. Nicht ohne  Weiteres erkennbar ist jedoch  der Unterschied zwischen  den 6000-V-Transienten bei  CAT III 600 V und den   6000 V-Transienten bei  CAT II 1000 V. Sie sind nicht  identisch. Hier kommt die  Quellenimpedanz ins Spiel. Das  ohmsche Gesetz (Spannung =  Widerstand x Strom) besagt, dass  bei der 2-Ω-Prüfquelle bei CAT III  der sechsfache Strom gegenüber  der 12-Ω-Prüfquelle bei CAT II  fließt. Das nach CAT III 600 V  spezifizierte Multimeter bietet  also einen deutlich besseren  Transientenschutz als das nach  CAT II 1000 V spezifizierte  Multimeter, obwohl man denken  könnte, dass seine so genannte  „Spannungsspezifikation“ niedriger  ist. Siehe Tabelle 2. Unabhängige Prüfungen sind  der Schlüssel zur Einhaltung  der Sicherheitsnormen Wie können Sie zwischen einem  echten CAT-III und einem CAT- II-Messgerät unterscheiden? Das  ist leider nicht immer einfach. Die  Hersteller haben die Möglichkeit,  ihre Messgeräte selbst als CAT  II oder CAT III einzustufen, ohne  sie von unabhängiger Seite  überprüfen zu lassen. Die IEC  (International Electrotechnical  Commission) entwickelt Normen,  ist aber nicht für die Durchsetzung  dieser Normen verantwortlich.  Achten Sie auf das Symbol  und die Listennummer eines  unabhängigen Prüflabors wie  z.B. UL, CSA, VDE, TÜV oder  einer anderen anerkannten  Zulassungsstelle. Überspannungs- kategorie Anwendungsbereiche in Kürze Beispiele CAT IV Drei Phasen am  Elektriziätswerkanschluss, alle  Freileitungen •   bezieht sich auf den „Ursprung der Installation“; d. h. die Stelle, an der die Niederspan- nungsanlage an die Zuleitung des Energieversorgers angeschlossen ist •   Energiezähler, primäre Überstromschutzvorrichtungen •   Im Freien und bei der Zuführung von Versorgungskabeln, bei Versorgungsleitungen vom  Mast zum Gebäude, Verbindung zwischen Messgerät und Schalttafel •   Freileitungen zu einzelnen Gebäuden, Erdkabel zu Wasserpumpen CAT III Drei-Phasen-Energieverteilung,  einschließlich einphasiger  kommerzieller Beleuchtung •   Geräte in ortsfesten Anlagen, z. B. Schaltanlagen und mehrphasige Motoren •  Sammelschienen und Speisekabel in Industrieanlagen •  Speisekabel und kurze Zuleitungen, Geräte in Unterverteilungen •  Beleuchtungsanlagen in größeren Gebäuden •  Steckdosen für große Lasten mit kurzen Leitungen zur Zuführung der Versorgungsenergie CAT II Einphasige Lasten, die mit der  Steckdose verbunden sind •   Haushaltsgeräte, transportable Werkzeuge und ähnliche Verbraucher •   Steckdosen und lange Abzweigleitungen  – Steckdosen, mehr als 10 m von einer Spannungsquelle der      Überspannungskategorie CAT III entfernt  – Steckdosen, mehr als 20 m von einer Spannungsquelle der      Überspannungskategorie CAT IV entfernt Tabelle 1:  Überspannungskategorien IEC/EN 61010, gilt für Niederspannungsmessgeräte ( 1000 V Prüfspannung).   Für die Sicherheit ist   letztendlich jeder Anwender  selbst verantwortlich. Kein Messgerät kann von sich aus  für Ihre Sicherheit garantieren, wenn  Sie in elektrischen Anlagen arbeiten.  Nur eine Kombination aus den richti- gen Messgeräten und einer sicheren  Arbeitsweise kann Ihnen maximalen  Schutz bieten. Hier einige Tipps, um  Ihnen bei Ihrer Arbeit zu helfen: 3  Achten Sie stets auf die Einhal- tung aller geltenden Vorschriften. 3  Arbeiten Sie, wenn möglich, an  spannungslosen Stromkreisen. Nutzen Sie angemessene Prozeduren  zur Kennzeichnung und zur Sicherung  gegen das Wiedereinschalten. Wenn  diese Prozeduren nicht vorhanden sind  oder nicht eingehalten werden, gehen  Sie davon aus, dass der Stromkreis  unter Spannung steht. 3  Nutzen Sie bei spannungs- führenden Stromkreisen  Schutzeinrichtungen: •   Verwenden Sie isolierte Messgeräte. •    Tragen Sie eine Schutzbrille oder     einen Gesichtsschutz. •    Tragen Sie isolierte Handschuhe,    legen Sie Armbanduhr und    Schmuck ab. •   Verewenden Sie einen Gehörschutz. •   Stellen Sie sich auf eine Isoliermatte. •    Tragen Sie flammhemmende  Kleidung, keine normale  Arbeitskleidung. Diese Aufzählung enthält lediglich   Mindestempfehlungen. Es können   weitere Schutzausrüstungen   erforderlich sein. Dies hängt vom  Ausmaß möglicher Gefahren durch  hohe Spannungen und Stöme und den  geltenden Vorschriften ab.  Diese Symbole dürfen nur  verwendet werden, wenn das  Produkt die Prüfungen gemäß  den Standards dieses Labors  bestanden hat, die auf nationalen  oder internationalen Normen  beruhen. UL 3111 beruht zum  Beispiel auf EN 61010-1. Anhand  dieser Prüfzeichen können Sie am  einfachsten überprüfen, ob das  von Ihnen gewählte Multimeter  tatsächlich auf Sicherheit  überprüft wurde.

3   Fluke Corporation     Fluke: Produkte mit eingebauter Sicherheit Wählen Sie das richtige Messgerät: 3  Wählen Sie ein Messgerät, das für die höchste Kategorie  und Spannung geeignet ist, bei der es möglicherweise  eingesetzt wird (meistens CAT III 600 V oder 1000 V bzw.  CAT IV 600 V). 3  Suchen Sie nach der Kategorie- und  Spannungskennzeichnung neben den vertieft angeordneten  Eingangsbuchsen des Messgeräts und nach einem Symbol  für „doppelt isoliert“ auf der Rückseite. 3  Vergewissern Sie sich, dass das Messgerät von zwei oder  mehr unabhängigen Prüflabors, zum Beispiel UL in den USA  und VDE oder TÜV in Europa, geprüft und zertifiziert wurde.  Dies erkennen Sie an den Symbolen der betreffenden  Organisationen auf der Rückseite des Messgerätes. 3  Achten Sie darauf, dass das Messgerät aus einem  hochwertigen, haltbaren und nicht leitfähigen Material  hergestellt ist. 3  Vergewissern Sie sich im Handbuch, dass die Messkreise  für Widerstand, Durchgang und Kapazität in demselben  Maß geschützt sind wie der Spannungsmesskreis, um die  Gefahren zu verringern, die bei unsachgemäßer Verwendung  des Messgeräts im Widerstands-, Durchgangs- oder  Kapazitätsmessmodus entstehen können. 3  Überprüfen Sie, ob das Messgerät über einen internen  Schutz verfügt, damit das Instrument nicht beschädigt wird,  wenn fälschlicherweise eine Spannung an den Eingang für  die Strommessung angelegt wird. 3  Vergewissern Sie sich, dass Strom- und Spannungsdaten der  Messgerätesicherungen den technischen Daten entsprechen.  Die Spannungsangabe der Sicherung muss mindestens der  Spannungsspezifikation des Messgeräts entsprechen. 3  Achten Sie darauf, dass die verwendeten Messleitungen wie  folgt beschaffen sind:   - mit abgeschirmten Steckern  - mit Fingerschutz und rutschfester Oberfläche  -  mit Überspannungskategorien, die denen des Messgerätes  entsprechen oder diese übertreffen   -  doppelte Isolierung (auf das Symbol achten)  -  nur eine minimale Länge blankes Metall an   den Messspitzen   Überprüfen Sie Ihr Messgerät  und Messleitungen 3  Kontrollieren Sie, ob  das Gehäuse und die  Messleitungen in Ordnung  sind und ob Messwert und  Anzeigesymbole gut   ablesbar sind. 3  Vergewissern Sie sich, dass die  Batterien genügend Energie  liefern, um zuverlässige  Messwerte zu erhalten. Viele  Messgeräte sind mit einer  Batteriespannungsanzeige  ausgestattet. 3  Überprüfen Sie die  Messleitungen anhand ihres  Widerstands auf interne  Unterbrechungen. Bewegen  Sie dabei die Messleitungen  (bei fehlerfreien Messleitungen  beträgt der Widerstand 0,1 bis  0,3 Ohm). 3  Nutzen Sie die Testfunktion des  Messgerätes zur Überprüfung,  ob die Sicherungen eingesetzt  sind und korrekt funktionieren  (nähere Informationen hierzu  finden Sie im Handbuch).

4   Fluke Corporation     Fluke: Produkte mit eingebauter Sicherheit Treffen Sie bei Messungen  an spannungsführenden  Stromkreisen geeignete  Vorsichtsmaßnahmen: 3  Schließen Sie zuerst die  Masseklemme an, und stellen  Sie dann den Kontakt zur  stromführenden Leitung  her. Nehmen Sie zuerst die  stromführende Leitung und  zuletzt die Masseleitung ab. 3  Gehen Sie nach der  Dreipunktmethode vor, vor  allem bei der Überprüfung, ob  ein Stromkreis spannungslos  ist. Messen Sie zuerst an  einer bekanntermaßen  spannungsführenden  Schaltung. Wenn Sie sich  nicht sicher sind, ob ein  Stromkreis unter Spannung  steht, verwenden Sie  zur Überprüfung des  Messgerätes eine tragbare  Spannungsquelle, zum Beispiel  eine Proving Unit. Messe Sie  dann an der zu messenden  Schaltung. Und messen Sie  anschließend noch einmal  an der spannungsführenden  Schaltung. Dadurch können  Sie sicherstellen, dass Ihr  Messgerät vor und nach  der Messung einwandfrei  funktioniert. 3  Je nach den Gegebenheiten  sollten Sie das Messgerät  aufhängen oder ablegen.  Halten Sie es möglichst nicht  in den Händen, sodass Sie  nicht den Auswirkungen von  Transienten ausgesetzt sind. 3  Stecken Sie dem alten Trick  der Elektriker folgend eine  Hand in die Hosentasche.  Dadurch verringert sich das  Risiko eines geschlossenen  Stromkreises durch Ihren  Brustkorb und Ihr Herz.   Überspannungs- kategorie Arbeitsspannung   (DC oder ACeff   gegen Masse) Spitzenimpuls-  Transienten  (20 Wiederholungen) Prüfquelle  (R = U / I) CAT II 300 V 2500 V 12-Ohm-Quelle CAT II 600 V 4000 V 12-Ohm-Quelle CAT II 1000 V 6000 V 12-Ohm-Quelle CAT III 300 V 4000 V 2-Ohm-Quelle CAT III 600 V 6000 V 2-Ohm-Quelle CAT III 1000 V 8000 V 2-Ohm-Quelle CAT IV 300 V 6000 V 2-Ohm-Quelle CAT IV 600 V 8000 V 2-Ohm-Quelle CAT IV 1000 V 12000 V 2-Ohm-Quelle Tabelle 2. Transienten-Prüfwerte für Überspannungskategorien. (Werte für 50 V/150 V nicht enthalten) Fluke Deutschland GmbH In den Engematten 14 79286 Glottertal Telefon: (07684) 8009 420  Telefax: (07684) 8009 410 E-Mail: [email protected] Web: www.fluke.de Technischer Beratung: Beratung zu Produkteigenschaften,  Spezifikationen, Messgeräte und  Anwendungsfragen  Tel.: +49 (0) 7684 8 00 95 45  E-Mail: [email protected] Vertriebsgesellschaft m.b.H. Liebermannstraße F01 A-2345 Brunn am Gebirge Telefon: (01) 928 95 00 Telefax: (01) 928 95 01 E-Mail: [email protected] Web: www.fluke.at Fluke (Switzerland) GmbH Industrial Division Hardstrasse 20 CH-8303 Bassersdorf Telefon: 044 580 75 00 Telefax: 044 580 75 01 E-Mail: [email protected] Web: www.fluke.ch ©2016 Fluke Corporation. Alle Rechte  vorbehalten.   Anderungen vorbehalten. 3/2016 6007162a-deDieses Dokument darf nicht ohne die  schriftliche Genehmigung der   Fluke Corporation geändert werden. Fluke.  Damit Ihre Welt intakt bleibt.