Seguridad en MedicionesElctricasEvitando Peligros OcultosEntendiendo los Estndares de Seguridad*

Objetivos de este programa educativoObjetivos:Dar a conocer los peligros de las mediciones elctricasAprender las especificaciones de seguridad para multmetros y probadoresAprender las 4 categoras de mediciones en instalaciones elctricas Aprender como minimizar y evitar los peligros al hacer mediciones elctricasPrograma: Lo que la Energa Elctrica puede hacer a un Multmetro y a USTEDPeligros de Seguridad ComunesOrganizaciones Lderes en Estndares de SeguridadEstndares de Seguridad de la NFPA e IECDescarga de ArcoInspeccin de Seguridad del MultmetroLista de verificacin de Seguridad del Multmetro*

Seguridad en herramientas porttiles de pruebaLos cables de prueba se destruyeronLos 13.8 kV crearonun arco sobre las puntas de pruebaEl interior quedo tostadoEste Multmetro tuvo cita ardiente con 13.8 kV.*

Lo ltimo que se supo es que se uso un fusible automotriz en lugar del originalLas puntas de prueba sobrevivieron intactasCmo no Ahorrar Tiempo...Seguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

PuntasfundidasFusible de 250V no se abria tiempoEl multmetro equivocado para usar en un circuito de potencia.Cables y puntas de prueba de baja calidad generaron lesiones.Seguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

El electricista sufri quemaduras severas en su mano y brazo.Las huellas digitales se grabaron en las puntas de pruebaSeguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

Tpico ambiente de trabajoSeguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

Consecuencias de un accidenteSeguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

Si funde metal, qu puede hacer a las personas?Seguridad en Herramientas de Prueba Porttiles*

Arcos por transitorios (picos por interrupcin de carga, relmpago)Proteccin: Certificacin independiente para cumplircon CAT III-1000 V o CAT IV 600 V

Contacto con tensin mientras se mide continuidad o resistenciaProteccin: Proteccin de sobrecarga en OHMs hasta la categora de tensin del medidor (CAT)Medicin de tensin con las puntas de prueba en la entrada de corrienteProteccin: Fusibles para alta energa clasificados para la categora de tensin del medidor. Usar medidores/probadores sin entrada de corriente (Fluke 110)Descarga por contacto accidental con componentes activosProteccin: Puntas de prueba doblemente aisladas con descanso/cubierta, guarda dedos, CAT III 1000 V. Remplazar cuando se daeUso de medidores y probadores por encima de la categora de seguridad (CAT)Proteccin: Tener buena suerte.Peligros Comunes al Usar MMD*

Tres errores comunes que se pueden evitar

Peligros Comunes al Usar MMDMedir tensin mientras las puntas de prueba estn en la entrada de corriente = corto circuito!

Proteccin:Los medidores Fluke usan fusibles para alta energa.

Contacto con una fuente energizada de ac o dc mientras se esta en modo de Ohms.Proteccin:Usar un medidor con Proteccin de Sobre Carga. Las funciones estn auto-protegidas para la categorade tensin del medidor.Usar un medidor por arriba de la categora de tensin, ejemplo, en circuitos de media tensin.Proteccin:Buena suerte.*

Verifique la resistencia en las puntas de prueba: Paso 1: Inserte la puntas en las entradas de V/ y COM. Paso 2: Seleccione , una las puntas de prueba. Son correctas s estn entre 0.1 - 0.3 . Cmo verifica una sola punta de prueba?Inspeccin de Seguridad Resistencia de las PuntasCables y puntas de prueba*

Inspeccin de Seguridad FusiblePaso 1: Coloque el cable de prueba en la entrada de V/ . Selecciona .Paso 2: Inserte la punta prueba en la entrada de mA. Lea el valor.Paso 3: Inserte la punta de prueba en la entrada de A. Lea el valor.El fusible est bien? Qu leera un fusible abierto?Verificacin de los fusibles del medidor*

Con los cables en las entradas de V/ y COM:

Paso 1: Seleccione V y coloque las puntas en un toma corriente o receptculo energizado.Daar el medidor si usted...

Paso 2:Seleccione mVPaso 3:Seleccione Paso 4:Seleccione A. La proteccin de sobrecarga es solo para multmetros con categora de tensin en cualquier funcin.

Proteccin de sobrecarga en la entrada de tensinInspeccin de Seguridad*

Nuevos Estndares de Seguridad ANSI/CSA/IEC*

Comisin de Electrotecnia InternacionalIEC 61010 es el estndar para baja tensin equipo de prueba, medicin y control.IEC 61010 provee de muchas mejoras de proteccin contra impulsos transitorios de sobretensin (picos de tensin).IEC 61010 es la base para:ANSI/ISA S82.02.01-1999 (US)CAN C22.2 No. 1010.1-92 (CANADA)EN61010-1:1993 (EUROPA)*

Conceptos Clave de IEC 61010Proteccin Contra Transitorios de Sobre tensinCategoras: CAT I a CAT IVEl mayor peligro de los transitorios est en las categoras ms altas, ya que pueden iniciar explosin de arco.Prueba de Impulso: No se permiten fallasLos medidores deben ser probados con un nmero especfico de transitorios y con niveles especficos de tensiones pico. Espacio Interno:La separacin (distancia a travs del aire) se incrementaLa separacin (distancia a travs de una superficie) se incrementa*

Categoras de las MedicionesEl nivel y energa de los impulsos de tensin dependen de la localizacin. Entre ms cerca est de la fuente de energa, mayor es la corriente de falla disponible, por lo tanto mayor la categora La IEC 61010 define 4 localizaciones o categoras:CAT IVOrigen de la instalacin Acometida de entrada y cualquier cable exterior, elevado o subterrneoCAT IIIAlambrado de distribucin, incluyendo principales comunes, alimentadores, etc. y circuitos ramales; cargas instaladas permanentemente.CAT IICircuitos de los tomacorrientes; cargas que se conectan.CAT I Circuitos electrnicos protegidos*

Localizacin de las Categoras*

Categoras de las MedicionesCmo Definir las Categoras Entre ms alta sea la corriente disponible en una falla de corto circuito, ms alta ser la categoraLos transitorios de alta energa son mucho ms peligrosos, debido a que pueden generar una explosin de arcoEntre ms alta sea la fuente de impedancia, ms baja ser la categoraLos transitorios son amortiguados por la impedancia del sistema elctrico conforme viajan desde el punto en que fueron generados.Los TVSS (transient voltage surge supression) o varistores son de mayor capacidad (ms joules) en un centro de carga que en un receptculo o contacto.*

Determinando la tensin Correcta Dentro de una CategoraDENTRO de cada Categora:Hay tensiones de trabajo asignadas (50, 150, 300, 600, 1000 V). Una alta tensin tiene que soportar un transitorio mayorCAT IV ejemplo: CAT IV 600 V: impulso de 8 kVCAT III ejemplo: CAT III 600 V: impulso de 6 kVCAT III 1000 V: impulso de 8 kVCAT II ejemplo:CAT II 600 V: impulso de 4 kVCAT II 1000 V: impulso de 6 kV*

Cundo es 600 V ms que 1000 V?CAT III-600 V o CAT II-1000 V?Tan grande sea la impedancia de la fuente, tan baja ser la Categora:CAT IV-600 V:Impulso de 8 kVCAT III-600 V:Impulso de 6 kVFuente de 2 ohmCAT II-1000 V:Impulso de 6 kVFuente de 12 ohmUn impulso en CAT III-600 V (6 kV) tiene 6 veces ms corriente que un impulso CAT II-1000 V (6 kV)!*

Primero la CAT, Despus la TensinLa clasificacin de tensin por si misma puede ser engaosa.CAT III-1000 V (transitorio de 8 kV) es ms seguro que CAT III-600 V (transitorio de 6 kV)Pero CAT III-600 V es ms seguro que CAT II-1000 VPrimero se conoce la categora en la cual usted esta trabajando y entonces elige la clasificacin de tensin apropiada.Si alguna vez mide circuitos de potencia, deber usar un medidor CAT III-600 V CAT IV 600 V/ CAT III-1000 V.Y puntas de prueba CAT IV 600 V/CAT III-1000 V.*

CAT III-600 VCAT III-1000 VCAT IV -600VCAT IV-600 V CAT III-1000 VBusque las marcas de CAT III o CAT IV*

Niveles de proteccin de la CAT III*

CATTransitorio con fuente de 2WClasificacin de sobrecarga y fusibleSeparacin(aire)Separacin (superficie)III 1000 VIV 600 V8000 V1000 V16.0mm16.0mmIII 600 VII 1000 V6000 V1000 V11.5 mm14.0mmII 600 V6000 V600 V11.5 mm11.5mm

La IEC establece estndares pero no hace pruebas o inspecciones para su cumplimiento.Un fabricante puede usar un Diseado Para a reserva de cumplir el estndar.Para ser aprobado por la UL-Listed, CSA o TUV-Certified, un fabricante debe contratar a un laboratorio acreditado para PROBAR el cumplimiento del producto con el estndar.Busque el emblema del laboratorio acreditado en el medidorAprobado Listado vs. Diseado Para*

Prueba de transitorioComponentes de laPantalla rota Componentes de laproteccin de labajo la alta tensin proteccin de laentrada abiertos entrada abiertos@ nivel CAT IIPero el producto puede pasar la prueba...Diseado para IEC 1010-1*

Marca AMarca BMarca CSealadoCAT II -750 VCAT IIIEntrada 1000 VD de C a IEC 1010-1Probado @CAT II 1000 VCAT III 1000 VCAT III 1000 VSeparacin (aire)3.7 mmNo cumple con 5.7mm2.5 mmNo cumple con16mm7.5 mmNo cumple con 16 mm(superficie)

1 Arco dentro del medidor2 Falla de corriente en la puntas*

*3 Arco en las terminales4 Explosin de arco

Medir tensin/Corriente en Forma Equivocada con un Multmetro*

Fusible de proteccin en entradas de corriente*

CAT IV-600 V CAT III-1000 VQu es lo ms importante?Si usted trabaja en circuitos de potencia, usted necesita un multmetro CAT III-600 V o CAT IV-600 V/CAT III 1000 VBusque la clasificacin CAT y la tensin marcada cerca de las entradas de las puntasLa CAT y/o la tensin separadas o individuales no es correctoBusque la certificacin independiente UL 3111*

Si utiliza un osciloscopio en circuitos de alta energa, usted necesita un osciloscopio y sondas de prueba CAT III-600 VBusque la clasificacin CAT y la tensin marcada cerca de las entradas de las puntas

CAT III-600 VQu es lo ms importante?*

CAT IV-600 VCAT III-1000 VQu es lo ms importante?La seguridad debe ser incorporadaUn medidor grado industrial dedica del 10 % - 15 % de componentes exclusivamente a la proteccin.La proteccin incorporada contra los peligros de seguridad ms comunes:Transitorios de alta tensin y peligro de la generacin de un arcoContacto con tensin mientras se est en modo de resistencia o continuidad Alta integridad en los componentesMedicin de tensin mientras las puntas estn conectadas en la entrada de corriente (Amps)Fusibles de alta energa

Proteccin de sobrecarga en todas las funcionesFusible para alta energa 1000V*

Algunos de los multmetros y probadores diseados y producidos antes de 1997 NO CUMPLEN CON LOS ESTANDARES ACTUALESAntiguo Fluke 70 Series-IIICAT II-600 VBAJO CLASIFICACINNuevo 170 SeriesCAT IV-600 V CAT III-1000 VOriginal Fluke 70 SeriesSIN CLASIFICACINLos nuevos medidores tambin tienen caractersticas y capacidades adicionales. Pantalla ms grandeIluminacin de fondoCapacidad de 1000 VacCapacitanciaFrecuenciaCorrea con imn para colgarTemperatura3 veces mejor exactitud en dc 2 veces mejor exactitud en acCaptura de Min / MaxPuerta de baterasQu pasa con los Multmetros Viejos?*

Lista de Verificacin de Seguridad en MultmetrosInsista en estas caractersticas de seguridad:Entradas de corriente con fusibles (fusibles de alta energa) Proteccin de sobrecarga en la funcin de ohmsPuntas de prueba que tengan conectores cubiertos, y protectores de los dedos Entradas para las puntas internas y cubiertasQue cumpla con los ltimos estndares de seguridad (CAT III-600 V o CAT IV 600 V/CAT III 1000 V) y que sean certificados en forma independiente *

Lista de Verificacin de Seguridad en MultmetrosVerifique:Daos en su cubierta o con grasaTerminales de entrada daadasNingn medidor es seguro cuando es utilizado inadecuadamenteUse los medidores dentro de su categora.Use los medidores que estn diseados para mediciones en circuitos de potencia.Use fusibles de reemplazo recomendados por el fabricante (de alta energa).

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Lista de Verificacin de Puntas de PruebaNo permita que las puntas de prueba sean un punto dbil

Categora CAT III-1000 V o CAT IV 600 V/CAT III 1000 VDoble aislamientoConectores cubiertosConsidere el riesgo de una explosin de arco, usando puntas de prueba especializadas y materiales PPE (Personal Protective Equipment)Guarda dedosAislamiento sin daos: que no est fundido, cortado, roto o estiradoConectores: que el aislamiento no este desprendido en el extremo de los conectoresPuntas de prueba: que no estn flojas o rotas (muy cortas)

*

La Seguridad es PRIMEROIncluya prcticas seguras pero no se limite a ellas:

Cuando sea posible, trabaje en circuitos des-energizados. Sigua los procedimientos apropiados de paros de mquina y etiquetado.Use herramientas con buen mantenimiento y la vestimenta apropiadaCaretas de seguridad, herramientas aisladas, guantes aislados, traje anti-flama, tapete aislador, etc.No trabaje solo. Practique tcnicas de medicin segura. Siempre conecte primero la punta de tierra y despus la activa.Desconecte la punta activa primero y la de tierra despus.Use el mtodo de prueba de los tres puntos.Pruebe un circuito conocido, mida el circuito de inters y vuelva a probar el circuito conocido. *

Categoras de SeguridadClasificacin de categoraSeleccione el medidor, puntas de prueba y pinzas para la categora ms alta aplicable

Clasificacin de tensinTensin de trabajoTensin del transitorio*

*Categoras de Seguridad

Categora de sobretensinTensin de trabajo(cd o ca rms a tierra)Impulso pico del Transitorio(20 repeticiones)Fuente de prueba(Ohm=VA)CAT I600 V2500 V30 WCAT I1000 V4000 V30 WCAT II600 V4000 V12 WCAT II1000 V6000 V12 WCAT III600 V6000 V2 WCAT III1000 V8000 V2 WCAT IV600 V8000 V2 W

Seguridad en el osciloscopioOsciloscopios de banco energizados por la lnea.

Use una sonda diferencial o de aislamiento para separar la conexin a tierra del osciloscopio de circuitos de alta energa que tambin son referenciados a la tierra.

Los osciloscopios de banco aislados se aterrizan solo en conjunto con sondas de prueba diferenciales/aisladas.*

Seguridad en el osciloscopio*

Seguridad en el osciloscopioOsciloscopios energizados por bateras.

Por defecto tienen aislamiento a tierra para rechazar el ruido elctrico.

Normalmente algunos vienen con sondas CAT III 600 volts para mediciones en circuitos de alta energa*

Seguridad en el osciloscopioSondas:

Tenga cuidado de las sondas de osciloscopios de banco usualmente son CAT I - 500 volts.No utilice sondas CAT I o II en circuitos CAT III.No utilice sondas con partes expuestas de metal.No utilice sondas sin clasificacin especificada.Lea el manual para conexiones seguras de las sondas Pueden variar enormemente entre instrumentos.*

Seguridad en el osciloscopioPrcticas de seguridad.

Des-energice los circuitosUtilice ropa de proteccinNo exceda la clasificacin de tensin y categora del instrumentoUtilice acopladores de CD - acopladores de CA pueden no revelar tensiones peligrosas -Utilice el mtodo de prueba de los 3-puntosPruebe un circuito vivo que conozcaPruebe el circuito de pruebaPruebe nuevamente el circuito conocidoDe ser posible evite tocar o sostener el osciloscopio*

Circuitos CAT III Asegrese que utiliza puntas, pinzas y osciloscopio Cat IIISeguridad en el osciloscopioPinzas para corrienteLas pinzas amperimtricas tienen clasificacin de categora y tensin de trabajoNo excederlos*

CAT III-600 VQu es lo ms importante?S utiliza un osciloscopio en circuitos de alta energa, usted necesita un osciloscopio y sondas de prueba CAT III-600 V. Osciloscopios y sondas de prueba CAT II son principalmente para cargas que se conectan a un receptculo. *

Equipo categora IV de sobretensin es para uso en el origen de la instalacin (entrada del servicio).Afuera y en la entrada del servicioBajada del servicio desde el poste al edificioAplica entre el medidor y el panelLnea de transmisin separada de la construccinLnea bajo tierra para bombasCAT IV*

Alambrado Primario: Interruptores principales, alimentadores y paneles de distribucinCargas permanentemente instaladas: motores, sistemas de iluminacin, variadores, centros de cargaTpicamente separadas por un transformador de aislamientoNo incluye receptculos o contactos elctricos, excepto cargas grandesCAT IIIAlambrado Primario: Interruptores principales, alimentadores y paneles de distribucinCargas permanentemente instaladas: motores, sistemas de iluminacin, variadores, centros de cargaTpicamente separadas por un transformador de aislamientoNo incluye receptculos o contactos elctricos, excepto cargas grandes*

Cargas que se conectan a receptculos o contactos elctricosEjemplos de dichos equipos son electrodomsticos, herramientas porttiles y otras cargas similaresTodos los contactos a ms de 10 m de la Categora IIITodos los contactos a ms de 20 m de la Categora IV

CAT II*

Equipo en el cual las mediciones son tomadas al lmite de los picos de tensin. Es decir, a un nivel bajo de tensin: Ejemplos: Circuitos protegidos electrnicamente. Una fotocopiadora que tenga un transformador con suministro de alta tensin de 1000Vdc es considerada una mquina CAT I-1000V, ya que los niveles de corriente son muy bajos.CAT I*

**Suggestions for presentations:1 hour presentation: Use all slides except numbers 12, 13 and 14. Hands-on training presentation (1.5 hour, requires a digital multimeter): Use full presentation, including three slides with hands-on exercises (Safety Inspection: Test leads and probes, Safety Inspection: Checking fuses on Amps inputs and Safety Inspection: Overload protection on volts inputs...).

*This meter accidentally contacted Medium Voltage. The operator worked in a West Virginia mine. He disconnected the 13.8 kV buss bar, but did not know that the buss bar was being fed from another connection. He went to check a control circuit behind the buss bar. When he got close to the buss bar, about 4-6 away, there was an arc-over to his probe tips. The resulting plasma fireball singed his beard, but otherwise did not harm him. When hed recovered sufficiently, he took the meter back to his distributor to see if the warranty still applied...

*This meter had the original fuse replaced with an automotive fuse. When the operator attempted to measure 480 volts with the leads in the amps inputs, the fuse offered no protection. It is better to leave the circuit unfused and open than to use the wrong fuse.

Note that the test leads and probes, though damaged, survived more or less intact. This fact, plus the mechanical ruggedness of the meter body, which helped to contain the explosion, contributed to the fact that the operator was not hurt.

*An electrician was loaned this low-cost meter one day because his quality meter was not available. He accidentally went across 480 volts with the leads in the amps jacks. Both fuses are 250 volts. The fuse didnt open in time to prevent major damage to the meter. However, while the meter is not as dramatically damaged as the previous ones, the electrician was injured - he had severe burns on his forearm, upper arm and shoulder and had his arm in a sling when we met him. A good part of the reason is the cheap quality of the probes and leads (see next slide).*There are two lessons here:One is that the safety quality of the leads and probes is just as important as the quality of the meter itself. In some cases, more important.The other is that it can happen to anyone: this electrician was a seasoned journeyman with 30-odd years of experience.*This photo shows the environment - a typical electrical room - in which the following accident occurred. (See next two slides for more detail of the results).Two experienced senior electricians had just installed a fused disconnect (an enclosure with an external switch to open the circuit and with fuseholders on the inside). They were checking to see if the phases were correctly installed. To do that, they opened a second disconnect enclosure. They planned to use a meter with one probe on Phase A in disconnect #1 and one probe on the presumed Phase A in disconnect #2 - if the phases were the same, the meter would read 0V. However, the leads were not long enough to reach across the room to the other disconnect - so they attached a wire to one probe as a lead extension. The first electrician, whose mind was not on what he was doing, then put the wrong probe on the terminal - it was the probe with the wire on it. When the second electrician contacted his terminal with the wire, he had created a phase-to-phase fault. There was an instant fireball. He fell to his knees and crawled away. His clothes were melted. He suffered severe burns and was rushed to the hospital. He survived and his sight was saved because he had been wearing glasses.

*Shot of inside of disconnect enclosure where fireball occurred. Note that the damage occurred on the line side of the fuses. The load side is virtually undamaged. This shows a critical mistake that was made - measuring on the line instead of the load side of a circuit protective device. You should always look for the lowest energy point to make the measurement.

*Closeups of damage at line side of fuse holders.

*Safety hazards are broken into two broad categories, operator error which are avoidable and electrical environment (later slide) which are unavoidable.1. The mA/amps jacks on a DMM connect to a very low impedance test circuit inside the meter. When the low impedance of the DMMs mA/amps input jacks accidentally are placed across a power circuit, they in effect form a short-circuit. See graphics slide entitled Misuse of DMM in ammeter mode. You can demonstrate the input impedance of the amps inputs by measuring it. Put the meter into ohms mode and attach leads. Use the red lead (connected to the V/Ohm input) and put the probe tip into the 10 A and the mA input (typical reading is 0.1 ohm and 10 ohm respectively). An OL reading indicates an open fuse.2. Older analog meters would typically self-destruct if they contacted power circuit voltages while in ohms mode. 3. Sometimes it is necessary to emphasize what should be obvious. We have seen and heard examples of people not understanding that DMMs are low-voltage measuring devices.Solenoid testers on the other hand are very vulnerable to contact with MV, and there are instances of electricians suffering fatal injuries when accidentally measuring MV with their wiggies.

**Objective:Get the trainee to think about the safety integrity of test leads and probes, often the weak point in the overall safety of the meter. Module 2 on safety focuses on the meter itself. Test leads are easy to neglect. However, a safety-designed meter with cheap or beat-up test leads, or leads not designed for high energy circuits, is like a new car with bald tires.Double insulation, finger guards, shrouds and recessed input jacks protect against electric shock from accidental contact with live circuits. Shrouds protect against the possibility that the probes could be connected across live voltage and the banana plugs be pulled from the meter.CAT ratings (III-1000 V) are visible on the leads and probes.Test lead resistance is in the 0.1-0.3 ohm range. A single lead can be tested by looping it between the volts and com inputs.

*Objectives: Measure low input impedance of amps inputs.Quick fuse test. (Note that this test does not test for the wrong fuse being installed, as could happen if the original fuse was replaced with a low energy fuse. From a safety point of view, it is preferable that a blown fuse not be replaced, and the circuit left open, if the correct fuse is not available.)

*Objective:Demonstrate the existence of overload protection.

The trainee is now measuring 120 Vac. There is the real possiblity of damage. In this mode, and having been sensitized to safety issues, he or she is asked to successively select Vdc, mVdc, Ohms and even Amps. Typically, trainees are at least a little bit hesitant, and rightfully so. It is not intuitively obvious that the meter will not be damaged. Overload recovery is automatic.The key point to make is that the meter is protected against overvoltages (up to the meters rated voltage) as long as the leads are in the volts inputs.

** IEC 1010 was recently renumbered as IEC 61010 to correlate with the European standards numbering system (EN 61010). The content is the same and either IEC 1010 or IEC 61010 is acceptable. IEC 61010 is adopted by national standards organizations (such as ANSI in the U.S.) with the addition of a National Forward which makes minor additions or changes to take into account the differences between electrical systems and local regulations in various countries and areas. However, by and large, IEC 61010 is a uniform international standard. The major effect of IEC 61010 is to provide much greater protection against transients than the old standard, IEC-348. Transients are a major hazard for personnel as well as a major source of equipment damage.

* The concept of Categories was not included in the old standard, IEC 348. Categories correlate with available fault current (short circuit current). Categories are defined more in terms of current than voltage: the higher the fault current, the higher the category. If anything, it can be confusing to think in terms of voltage. For one thing, all categories apply to low voltage only (