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工業(yè)設施中常見(jiàn)的電氣外殼上可能存在高電壓，從 110 V 或 220 V 線(xiàn)電壓到許多數百伏的高電壓。涵蓋這類(lèi)外殼的法規包括保險商實(shí)驗室 (UL) 和美國國家防火協(xié)會(huì ) (NFPA) 標準，都要求在開(kāi)始任何升級、維修或維護工作之前，必須確認這類(lèi)外殼內不存在高電壓。 這就要求操作人員在切斷通向外殼的電源和打開(kāi)門(mén)之前穿上笨重的個(gè)人防護設備。然后，操作員必須手動(dòng)測量?jì)炔侩妷�。在驗證無(wú)電壓之前和之后，測試設備必須進(jìn)行自檢。只有這樣，操作員才能在外殼上開(kāi)始維護工作。這個(gè)流程既耗時(shí)又容易出錯，必須在每個(gè)外殼上重復進(jìn)行。 本文將介紹無(wú)電壓測試儀 (AVT)，說(shuō)明如何利用這種測試儀來(lái)確保外殼內無(wú)電壓的自動(dòng)化測試過(guò)程。本文介紹采用工業(yè)級高電壓電子外殼的 AVT 優(yōu)勢，并展示測試儀如何能在操作人員進(jìn)行維護時(shí)保證其安全并節省時(shí)間。然后，了解能夠實(shí)現測試過(guò)程自動(dòng)化的三個(gè) Panduit Corporation AVT。 保護操作人員不受電氣危害 工業(yè)自動(dòng)化設施需要遵守所有適用工作場(chǎng)所環(huán)境的 NFPA 標準。需要特別指出的是，NFPA-70E“工作場(chǎng)所電氣安全標準”強制執行安全工作規范，以保護操作人員不受重大電氣危害。其中包括保護操作人員不受由帶電電源線(xiàn)路造成的、包括電擊、觸電、弧閃和電弧爆炸在內的各種傷害。 對電氣外殼進(jìn)行維修時(shí)，技術(shù)人員必須首先根據 NFPA-70E 的規定安全地確認外殼內沒(méi)有電壓。通常情況下，這種無(wú)電壓測試通過(guò)手動(dòng)操作完成（圖 1）。在打開(kāi)外殼之前，工程師或維修技術(shù)人員必須使用個(gè)人防護用品，包括帶面罩的全身絕緣材料、頭盔和手套。 
圖 1：在電氣外殼內進(jìn)行維修之前（圖中所示為門(mén)打開(kāi)的情況），必須對電子設備進(jìn)行安全測試，以驗證沒(méi)外殼內部沒(méi)有電壓。（圖片來(lái)源：Panduit Corporation） 有些外殼可能含有高達數百伏的電壓，技術(shù)人員必須采取適當保護措施，以防電壓仍然存在。例如，電源開(kāi)關(guān)可能發(fā)生故障，卡在了“接通”位置，或者配置不正確導致沒(méi)有正確切斷外部電源。 接下來(lái)，工程師或技術(shù)人員必須使用一個(gè)或多個(gè)外部開(kāi)關(guān)切斷外殼電子裝置的所有電源。為了測試內部電壓，需要使用如探針或電壓表等手持式電壓儀表，而且使用前必須進(jìn)行測試，以驗證操作正確。具體包括檢查儀表顯示屏是否打開(kāi)，驗證電池電量指示是否充足。 在技術(shù)員已采取適當保護且電壓探頭可立即使用的情況下，技術(shù)人員就可安全地打開(kāi)外殼，如圖 1 所示。工程師或技術(shù)人員使用電壓儀表驗證外殼內的電源測試點(diǎn)和連接器上沒(méi)有電壓，并且所有電容器都已安全放電。這要求他們仔細放置兩根電壓探頭，一根放在待測試的電壓位置，另一根放在相應的接地端子。這些操作必須在不會(huì )干擾外殼內已有電氣元器件或不會(huì )使任何導線(xiàn)發(fā)生移位的情況下進(jìn)行。探頭放置不正確會(huì )導致無(wú)電壓讀數或在某些情況下?lián)p壞內部元器件。外殼內的所有電風(fēng)扇目測都停止轉動(dòng)，表明沒(méi)有殘留的電荷。 最后，他們必須再次測試電壓儀表是否工作正常，以確保沒(méi)有電壓讀數是正確的，而不是設備故障。只有這樣，他們才能在外殼內進(jìn)行必要的維護。 這一過(guò)程復雜而耗時(shí)，由于包括分心、疲勞或外部干擾在內的許多因素的影響，因此很容易出現操作錯誤。不僅可能延誤維修，而且在故障情況下會(huì )使技術(shù)人員暴露在危險電壓下，甚至使從外殼旁邊經(jīng)過(guò)的、未采取保護措施的技術(shù)人員也暴露在危險電壓下。 自動(dòng)化無(wú)電壓測試儀 解決這種手工測試過(guò)程的方法是采用自動(dòng)系統。自動(dòng)測試系統可以在外殼門(mén)打開(kāi)之前測試其內部是否有電壓。Panduit Corporation 推出 VeriSafe AVT 解決方案。Panduit AVT 可以自動(dòng)測試外殼內是否存在電壓，包括在測試電壓前后 AVT 進(jìn)行自檢。 AVT 使用一個(gè)安裝在外殼內的隔離模塊，將冗余傳感器引線(xiàn)連接至高電壓區域，以及中性線(xiàn)和地線(xiàn)。隔離模塊與安裝在外殼門(mén)上的面板預留孔中的電池供電型指示器模塊可靠連接。當按下測試按鈕被時(shí)，AVT 首先對其系統進(jìn)行自檢。如果 AVT 自檢失敗，按鈕上的紅色 LED 燈亮，顯示失敗，測試停止。如果自檢通過(guò)，隔離模塊進(jìn)行測試，檢查是否存在電壓和接地故障。 之后，AVT 進(jìn)行最后一次自檢。自測成功或失敗都會(huì )通過(guò)測試按鈕上的 LED 顯示。只有在測試成功并確認沒(méi)有電壓后，技術(shù)人員才可以安全地打開(kāi)外殼的門(mén)。這樣會(huì )節省時(shí)間，確保工程師、技術(shù)人員和操作人員的安全，同時(shí)延長(cháng)運行時(shí)間，提高生產(chǎn)力。 Panduit VS-AVT-C08-L10 VeriSafe AVT 專(zhuān)為工業(yè)外殼而設計（圖 2）。隔離模塊可以安裝在 DIN 導軌上，也可以用螺絲直接安裝在外殼上。這樣，就可以在現有系統中靈活地安裝該模塊。該測試儀提供三對 10 英尺 (ft.) 長(cháng)的傳感器引線(xiàn)用于連接電壓端子，且對高達 600 V 的交流或直流系統來(lái)說(shuō)是安全的。
圖 2：Panduit VS-AVT-C08-L10 是一個(gè)自動(dòng) AVT，配有 10 英尺長(cháng)的傳感器引線(xiàn)和 8 英尺長(cháng)的系統電纜。該測試儀可用于交流或直流電壓系統。（圖片來(lái)源：Panduit Corporation） 該測試儀配有一條 8 英尺長(cháng)的的系統電纜，用于安全地連接隔離箱和指示器模塊。亮黃色指示模塊（圖 3 中突出顯示）在 Panduit 徽標上方有一個(gè)小型瞬動(dòng)按鈕。按下這個(gè)按鈕就可以開(kāi)始測試。如果自檢和電壓測試都成功通過(guò)，則指示器模塊將為 L1、L2 和 L3 電壓存 LED 指示燈顯示為全綠。如果檢測到任何危險電壓，一個(gè)或多個(gè)電壓存在檢測器將顯示紅色。這是一種安全可靠的測試方法，可確保在打開(kāi)外殼門(mén)之前機柜內沒(méi)有危險電壓。
圖 3：Panduit AVT 系統的指示器模塊包含一個(gè)用于開(kāi)始測試的瞬動(dòng)按鈕。自檢和電壓測試的結果由指示器模塊中的不同的綠色、黃色和紅色 LED 燈顯示。（圖片來(lái)源：Panduit Corporation） 外部指示器模塊的直徑為 48.6 mm，其亮黃色在外殼門(mén)上非常顯眼。安裝直徑為頂部凹槽式 30 mm，因此外部指示器模塊可以很容易地安裝在工業(yè)外殼門(mén)上的標準 30 mm 凹槽式面板的預留孔中。 AVT 由安裝在指示器模塊中的工業(yè) 3.6 V 鋰電池供電�？梢酝ㄟ^(guò)擰開(kāi)指示器模塊來(lái)更換電池。這樣可提高提安全性，因為在更換電池時(shí)外殼門(mén)可以保持安全關(guān)閉狀態(tài)。 為了增加可靠性，三個(gè)電壓觸頭中每個(gè)觸頭都有兩條傳感器引線(xiàn)，以便在一條引線(xiàn)意外斷開(kāi)時(shí)提供冗余。VS-AVT-C08-L10 的三對 10 英尺長(cháng)傳感器引線(xiàn)用于連接交流電壓系統的火線(xiàn)、中性線(xiàn)和地線(xiàn)。在直流電壓系統中，這些雙引線(xiàn)將連接電壓正極、電壓負極和接地引線(xiàn)。此外，還有第四對傳感器引線(xiàn)用于連接大地。當 AVT 不工作時(shí)，每個(gè)傳感器的引線(xiàn)都打開(kāi)，處于高阻抗狀態(tài)，以便不干擾外殼內的電子設備。 對于每對冗余引線(xiàn)來(lái)說(shuō)，重要的是每對引線(xiàn)不能以機械方式連接到同一接觸點(diǎn)上，否則雙引線(xiàn)的安全性和冗余性會(huì )失效。每對引線(xiàn)必須在一定距離內連接到同一根電纜上，提供冗余并防止單點(diǎn)接觸故障。 Panduit 的 AVT 提高了操作人員的安全性，降低了操作員打開(kāi)外殼時(shí)穿戴個(gè)人防護用品的需求。然而值得注意的是，有些情況下當 AVT 規定無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí)仍需穿戴防護用品，具體原因可能包括附近的設備、該區域的其他活動(dòng)和操作人員培訓等因素。鑒于此，設施安全管理人員將決定使用 Panduit 的 AVT 時(shí)是否可以降低外殼維護期間對個(gè)人 防護用品的要求。 在可燃氣體環(huán)境下指示沒(méi)有電壓 如果外殼位于可能存在易燃氣體的工業(yè)環(huán)境中，可使用針對危險場(chǎng)所的 Panduit VS-AVT2-C02L03 AVT（圖 4）。該設備的使用方法和外觀(guān)與 VS-AVT-C08-L10 相同，只是專(zhuān)門(mén)用于 OSHA I 級 2 類(lèi)危險場(chǎng)所——使用并包含易燃液體，且空氣中仍可能存在易燃氣體的場(chǎng)所。
圖 4：VS-AVT2-CO2L03 的外觀(guān)和使用方法與 VS-AVT-CO8-L10 相似，但針對對 OSHA 1 級 2 類(lèi)危險場(chǎng)所。（圖片來(lái)源：PanduitCorp.） VS-AVT2-C02L03 配備 3 英尺長(cháng)傳感器引線(xiàn)和 2 英尺長(cháng)系統電纜，提供安全的無(wú)電壓指示。這樣，當外殼門(mén)打開(kāi)時(shí)高電壓不會(huì )暴露在易燃氣體環(huán)境中。 改造現有系統 對于沒(méi)有內置傳感器點(diǎn)的現有電氣外殼，或不能長(cháng)時(shí)間離線(xiàn)安裝傳感器接觸點(diǎn)的外殼，Panduit 推出改造版 VS-AVT-RKP1 AVT。該設備的組件與 Panduit VS-AVT-C08-L10 AVT 完全相同，包括 10 英尺長(cháng)傳感器引線(xiàn)、8 英尺長(cháng)系統電纜，還包括一個(gè) VeriSafe 穿刺連接器套件（圖 5）。
圖 5：改造版 VS-AVT-RKP1 AVT 配有穿刺連接器套件，用于不能離線(xiàn)安裝傳感器觸點(diǎn)的外殼。（圖片來(lái)源：PanduitCorp.） 該設備節省空間，能在不影響現有導體完整性的情況下針對 AVT 改裝外殼。該設備適用于快速分接 14 至 6 號 (AWG) 導體，而無(wú)需切割或剝皮。所以，該設備能節省時(shí)間，允許快速、安全地安裝 Panduit AVT——而不必長(cháng)時(shí)間停機。該設備還包括 12 個(gè)電纜扎帶和 6 個(gè)電纜扎帶支座，使傳感器引線(xiàn)安全地遠離現有的電子設備。 結論 讓工程師、技術(shù)人員和操作人員遠離危險電壓是工業(yè)設施的首要任務(wù)。電氣外殼可能含有數百伏電壓，因此在打開(kāi)外殼進(jìn)行維修之前，必須確認其內部無(wú)電壓。AVT 提供了一種安全、簡(jiǎn)單、有效的方法，能在外殼門(mén)打開(kāi)之前自動(dòng)測試外殼內是否有存在電壓。這樣就能確保人員安全，節省時(shí)間并提高生產(chǎn)效率。 來(lái)源：Digi-Key 作者：Bill Giovino |
