电气安全：准备不进行电压测试

OSHA 和 NFPA 70E 工作场所电气安全标准都指导工人将员工可能接触到的所有带电部件断电，除非需要带电条件进行故障排除。
安全的工作条件看似简单，但有几个因素需要考虑。

• 适当的计划和准备将使任何类型的测试更简单、更安全。
• 不得不停下工作来获取其他工具或测试人员会打断注意力，并可能导致事故。

在进行单次测量之前，请先确定：

• 您是否会排除电压故障或进行测试？
• 您将使用哪些工具来验证通电或断电状态？
• 需要哪些个人防护装备 (PPE)？
  • 电路的电压是多少？
  • 什么是闪存保护边界？
  • 在您的工作距离内可能有多少入射能量？
• 您的上锁/挂牌完成了吗？
• 您的测试工具是否正常运行？

如果您要测试无电压情况，即在开始工作之前验证没有电压存在，您可以考虑使用非接触式接近测试仪（图 1）、电气测试仪（图 2）或万用表（图3）。

图 1. 使用非接触式电压测试仪进行第一次测试。

图 2. 对于您的第二次测试，请选择数字式而非螺线管式电气测试仪。

图 3. 具有低阻抗选项的 DMM 是实时-死-实时测试的最明智选择。

使用工具
A) 低压接近或非接触式电压测试仪
这些小工具适用于首次测试，但应始终使用直接接触式仪表进行跟进。在 Shermco Industries，我们向每位技术人员发放了一个如图 1 所示的接近测试仪，放在他们的顶部口袋或在有电压时亮起时容易看到的地方。

请记住，在以下情况下，接近测试仪的读数可能会丢失：

• 绝缘测试点接触接地金属；
• 被测电缆被部分掩埋；
• 用户与地面隔离；
• 它用于金属外壳内。

接近测试仪也不会检测到屏蔽电缆。为了更好地理解接近测试仪为何存在这些限制，请阅读 Fluke 应用说明，“了解电容式电压传感器”。关键词是“接近”。

接近度不仅因距离而异，还因电压场的强度而异。 “距离”必须考虑测试仪和电源之间的一切，包括空气、绝缘、断路器材料、扭锁等。真正的问题是接近测试仪可能会指示电压，也可能不会，这取决于具体情况。对于没有电压测试的情况，需要一种不同的、完全可靠的测试方法。

B) 电气测试仪（以前是电磁阀）
在过去，螺线管测试仪是首选的武器，主要是因为其他一切都太贵了。这些有几个大问题。

• 如果电压低于大约 70 到 90 伏，则取决于所使用的特定测试仪，该工具不会指示存在电压。因为这个，我不止一次被钉死。有一次我正在测试一个保险丝熔断的电机控制器。该相位通过控制电源变压器 (CPT) 反向馈电，应该显示电压。由于 CPT 和测试仪的阻抗，我没有收到任何指示。我一接触就尖叫起来。
• 即使是带指示灯的电磁阀单元在大约 30 伏左右时也会停止点亮。这不会使一个人陷入颤抖，但可能会导致他们恢复原状。
• 电磁阀测试仪会磨损，电压标尺变得伤痕累累。如果看不到电压指示器，而且电磁阀太弱，几乎没有振动，则使用不可靠。
• 电磁阀测试仪没有熔断器，不符合 CAT 安全等级要求。如果在您处于连接状态时系统受到瞬变，则无法保护您免受严重伤害。

Fluke 强烈建议使用新一代熔断式电子测试仪。它们仍然会振动和亮起，但它们更加准确，它们的测量电压为 10 伏，并且它们已熔断以提供瞬态保护。

C) 数字万用表
万用表是进行精确接触测量以确定电路是否带电的最佳标准工具。但是：将万用表拨到错误的功能（例如，安培而不是伏特）是人们在使用万用表时最常犯的错误之一。没有自动量程的旧型号可能会被置于太高的量程中，使电压看起来比实际小得多。匆忙、压力大或不小心的人可能会惹上麻烦。使用较新的仪表可以解决该问题，并引入新功能。

例如，Fluke 117 型具有用于电压测试的低阻抗功能，这可能是一个很好的安全功能。 Fluke 117 还内置了非接触式电压测试功能，适用于想要从接近测试开始，然后转向接触测试的人，使用相同的仪器。

如果连接到高于额定值的电路，任何直接接触式仪表都可能是危险的。在我周游全国时，有几家设施因电气工人对 2.3 或 4.16 千瓦电机启动器控制电路进行故障排除而导致死亡。 CPT 通常安装在抽出式单元的侧面，无法清楚地看到端子。技术人员正在尝试测试 480 伏电路，结果却接触到了中压电路。发生这种情况时会发生不好的事情。

OSHA 规定，测试设备及其附件应针对它们将连接到的电路进行额定。 NFPA 70E 包含类似的声明。

个人防护装备
在非通电测试中要求 PPE 听起来很奇怪吗？在测试电路或部件并发现没有电压之前，必须假定它们已通电。穿戴适合环境的 PPE，直到证明断电。在为 Shermco 工作之前，我是 SUNOHIO 的电气现场服务经理和合规经理。一天清晨，我带着一个工作人员出去测试工业客户设施中出现问题的电力变压器。抵达后，我要求一行写上锁/挂牌程序。给我的那幅画太旧了，已经泛黄了。工厂经理和电气主管都向我保证，一条线路很好，4.16 kV 系统从未做过任何更改。

我的工作人员继续锁定和标记系统，因为它是一个双端变电站，所以很容易隔离有问题的变压器。端子室盖被移除，并且完全确定电路已断电，我正准备解开连接以准备测试。在最后一刻，我决定遵循良好的安全实践并测试电路，即使我知道“它已经死了”。电压检测器亮了，我差点晕过去。另一个教训。在过去的某个时间安装了备用电路，在那里工作的人没有意识到（或记得）它。相信我的话，直到它被证明已经死了，它才会死。不要犯我的错误。这件事没什么好笑的。

Fluke 安全计划提供免费海报 http://shop.csepromo.com/Fluke/，描述测试工具评级类别和 PPE 类别。它有助于阐明在特定的电气环境中使用和穿戴什么。

上锁/挂牌
在 1910.333(b) 和 NFPA 70E 第 120 条中，OSHA 要求电气工人将设备置于电气安全的工作条件下（尽管他们不使用这些词），其中涉及上锁、挂牌、测试操作, 在接触点进行测试，并在必要时接地。接地在低压系统上可能实用，也可能不实用，但应尽可能进行。

电容器、UPS 系统和长电缆可以保持储存的电荷。安全接地的应用通过释放存储的能量来消除这种危险。如果导线来自包含其他未屏蔽导线且仍带电的长电缆桥架，则也可能会产生感应电压。低压系统的接地并不总是那么简单，有时甚至是不可能的。务必在接地上进行正极连接 - 否则它们可能会在短路情况下烧毁。

验证电压测试仪的操作
开始无电压测试前，先检查测试仪器，确保其工作正常。

• 穿戴适当的 PPE，测量与将要测试的设备的电压相似的电压。这将包括它是交流电还是直流电以及大致相同的幅度。
• 现在测试应该断电的电路。
• 测试完成后，通过使用相同的已知电压源并进行另一次测量，重新验证仪表是否仍能正常工作。

这被称为“活-死-活”测试，当电压高于 600 伏时由 OSHA 强制要求。 NFPA 70E 第 110.9(A)(4) 条“操作验证”中也要求这样做。使用试验仪器对工作电压为50伏及以上的导体或电路部件进行无电压试验时，应在无电压试验前后验证试验仪器的工作情况。”

对于 2009 版的 70E 来说，这种活-死-活要求是新的。测试仪器过着艰难的生活，当您的生命依赖于它们时，对于任何级别的电压，活-死-活是唯一的出路。

关于作者：
Jim White 是德克萨斯州欧文市 Shermco Industries 的培训主管，也是 NETA 的 IV 级技术人员。 Jim 在 NFPA 70E 和 B 委员会以及弧闪危害工作组中代表 NETA，并且是 2008 年 IEEE 电气安全研讨会的主席。