IEC 61010: Varför är det viktigt?

Elektricitet kan orsaka elstötar, brännskador och till och med dödsfall, så det kan vara väldigt farligt att arbeta med det dagligen. Därför är säkerhetsutrustning, som kläder, handskar och stövlar, avgörande för att skydda elarbetare från potentiella olyckor. En mindre uppenbar, men lika viktig, säkerhetsåtgärd är dock utformningen av all testutrustning som används för att underhålla elsystemet.

IEC-standarden (International Electrotechnical Commission) 61010 omfattar säkerhetskrav för elektrisk utrustning för mätning, styrning och laboratorieändamål. Den omfattar krav för testning och mätning av kretsar samt för instrument. Alla instrument måste minst uppfylla kraven i denna standard. Följande dokument ger en översikt över de viktigaste delarna i standarden.

Översikt

IEC 61010 publicerades första gången 1990. Syftet med standarden är att minimera riskerna för operatörer, omgivningen och utrustning. Standarden har olika delar (-01, -02-030, -02-032, -031, osv.) som gäller för testinstrument. Uppdateringar och tekniska ändringar av standarden har gjorts under åren för att hålla jämna steg med den föränderliga tekniken och olika fälttillämpningar.

Det räcker ofta inte att bara följa IEC 61010 för att garantera säkerheten i alla situationer. Det är avgörande att ha en kompetent och tillämpningsspecifik förståelse för standarden för att konstruera instrument som är fältsäkra. Standarden är inte bara svart och vit. Den kräver bedömning baserat på förutsebar felanvändning och att bedömningen grundas i verklig erfarenhet av potentiella riskområden.

Miljön där instrumenten är avsedda att användas är en faktor i att uppfylla standardkraven. Krav på skydd mot specifika risker anges nedan:

• Skydd mot elstötar
• Skydd mot mekaniska risker
• Hållfasthet mot mekaniska påfrestningar
• Skydd mot brandspridning
• Värmebeständighet
• Skydd mot risker relaterade till vätska
• Skydd mot strålning
• Skydd mot frigjorda gaser

Säkerhetskraven enligt IEC 61010 omfattar inte:

• Tillförlitlig funktion, prestanda eller andra egenskaper hos utrustningen som inte är relaterade till säkerhet.
• Transportemballeringens effektivitet.
• EMC-krav.
• Skyddsåtgärder för explosiva atmosfärer.

De skyddskrav som anges i IEC 61010 utgör grundläggande riktlinjer som bygger vidare på andra standarder som påverkar säker instrumentkonstruktion. Vi tar en titt på varje krav.

Skydd mot elstötar

Skydd mot elstötar bibehålls under normala och enstaka feltillstånd. Enstaka feltillstånd omfattar kortslutningar, öppna kretsar, jordningsfel och överbelastningar. En kortslutning uppstår t.ex. när det finns ett oplanerat lågt motstånd mellan två punkter i kretsen som kan orsaka för högt strömflöde.

Två nyckelord vid förebyggande av elstötar är ”krypning” och ”frigång”. Krypavstånd är det kortaste avståndet mellan två punkter vid olika elektrisk potential längs ytan på ett isolerande material. Frigångsavstånd är det kortaste avståndet i luften mellan två ledande delar. Ledande delar vid betydligt olika spänningar måste vara på säkert avstånd från varandra, annars kan ett ljusbågsfel inträffa. Ljusbågsfel orsakar skada på kretsen, överhettning och brand, samt innebär en allvarlig risk för elstötar för användaren.

Skydd mot mekaniska risker

Enligt standarden får utrustning inte innehålla risker, som t.ex.:

• Vassa kanter som skulle kunna orsaka skärskador.
• Rörliga delar som skulle kunna krossa kroppsdelar eller tränga igenom huden.
• Instabil utrustning som skulle kunna falla på en person under användning eller när den flyttas.
• Fallande utrustning till följd av att en stödjande del går sönder.
• Delar som slungas ut från testutrustningen.

Hållfasthet mot mekaniska påfrestningar

Utrustningen måste kunna motstå statiska tester samt stöt- och falltester enligt standarden. Efter testningen undersöks utrustningen för att säkerställa att isolering och effektivitet för alla andra delar av höljet inte har påverkats. Utrustningen inspekteras också för att kontrollera följande:

• Att det inte har förekommit några läckage av frätande eller skadliga ämnen.
• Att höljena inte har några sprickor som skulle kunna orsaka fara.
• Att de elektriska frigångsavstånden inte är mindre än de tillåtna värdena.
• Att isoleringen i det interna kablaget fortsatt är oskadad.
• Att skyddsbarriärer som krävs av säkerhetsskäl inte har skadats, lossnat eller rubbats.
• Att inga rörliga delar är exponerade.
• Att det inte har blivit några skador som skulle kunna orsaka brandspridning.

Instrumentet måste kunna klara av sådana olyckor som att falla av en truck, utan att ens få sprickor. Även små sprickor kan skapa en nästan osynlig elektrisk bana som utsätter användaren för fara.

Skydd mot brandspridning

Under normala eller enstaka feltillstånd kan brand inte spridas utanför utrustningen. Under efterlevnadstestprocessen kontrolleras överensstämmelsen på tre olika sätt:

1. Testning under enstaka feltillstånd som orsakar brandspridning utanför utrustningen.
2. Verifiering av borttagning eller minskning av antändningskällor i utrustningen. Det är viktigt att isoleringen och eventuella fysiska elektriska barriärer mellan delarna uppfyller angivna krav.
3. Verifiering av att en eventuell brand innesluts i utrustningen, om en sådan uppstår. Utrustningen och höljet måste uppfylla konstruktionskraven – kontakter och isoleringsmaterial ska ha brandfarlighetsklass V-2, eller bättre. Isolerade ledningar och kablar måste förhindra flamspridning. Höljet måste ha tillräcklig styvhet.

Vid plastlådor kan brandbeständiga tillsatser göra lådan mer sårbar för mekaniska skador.

Värmebeständighet

Risker orsakade av höga temperaturer är inte ovanliga. Icke-metalliska höljen måste vara beständiga mot förhöjda temperaturer. Denna del av standarden inverkar på det material som används för instrumentlådor.

Skydd mot vätskor och fasta föremål

Utrustningen måste vara utformad för att ge operatören skydd mot risker från vätskor och fasta främmande föremål vid normal användning. Normal användning avgörs av tillämpningen. Den måste vara utformad för att skydda mot inträngande föremål. Främmande avlagringar på isolerande delar kan leda till en risk och ansamling av främmande föremål kan eventuellt orsaka brandspridning.

Skydd mot strålning och ljudtryck

Elektronisk utrustning måste ge skydd mot effekterna av internt genererad UV-, joniserings- och mikrovågsstrålning.

Skydd mot frigjorda gaser och ämnen

Utrustningen får inte läcka farliga mängder av farliga ämnen. Denna standard inkluderar giftiga eller skadliga gaser under normala eller enstaka feltillstånd. Om farliga ämnen släpps ut får operatörerna inte utsättas för en specificerad mängd av ämnet.

Slutsats

IEC 61010 ska utgöra grunden för elektrisk instrumentkonstruktion om användarsäkerhet är av intresse. Det leder till tre huvudområden i konstruktionsprocessen:

• Elektriska konstruktionselement
• Material
• Mekaniska konstruktionselement

Det finns relaterade standarder och verktyg som ytterligare behandlar vart och ett av dessa områden för att säkerställa maximal användarsäkerhet.

Standarden existerar inte i ett vakuum. Det räcker inte att bara konstruera enligt standarden utan att förstå tillämpningen och testmiljön. Om du är testinstrumentanvändare ska du se till att du förstår standarden och använda den för att ställa rätt frågor.